Город Заволжье был основан в связи со строительством Горьковской гидроэлектростанции (ныне Нижегородская ГЭС), завершённым в 1955 году. Первоначально в городе отсутствовали православные храмы, и верующие жители испытывали потребность в месте для совершения богослужений и отправления религиозных обрядов.
В 1990-х годах, в период возрождения религиозной жизни в России, было принято решение о создании православного прихода в Заволжье. Для этих целей был переоборудован актовый зал бывшего управления треста № 6 «ГорьковГЭСстрой», расположенный по вышеуказанному адресу. Здание было адаптировано под нужды храма, проведены необходимые ремонтные и реставрационные работы.
10 июля 2007 года состоялось освящение храма во имя Троицы Живоначальной. Чин освящения совершил архиепископ Нижегородский и Арзамасский Георгий. В ходе церемонии он отметил, что данный храм является одним из самых красивых среди построенных в послереволюционный период.
Архитектурно здание храма представляет собой реконструированное сооружение, адаптированное под культовые нужды. Внешний облик храма сочетает элементы традиционной православной архитектуры с современными строительными решениями. Интерьер храма оформлен в соответствии с канонами православной церкви, включая иконостас и необходимые атрибуты для проведения богослужений.
С момента освящения и по настоящее время храм Троицы Живоначальной является действующим и выполняет функции духовного центра для жителей Заволжья. При храме организованы различные приходские мероприятия, направленные на духовное просвещение и поддержку верующих.
