Храм Троицы Живоначальной в хуторе Первомайском Урюпинского района Волгоградской области относится к числу православных храмов, возведенных в сельской местности. Точная дата основания храма в доступных источниках не указана, однако архитектурные особенности здания позволяют отнести его к типовым постройкам конца XIX - начала XX века, характерным для данного региона.
Первое документальное упоминание о храме встречается в клировых ведомостях начала XX столетия. В архивных материалах храм значится как деревянная постройка с одним престолом, освященным в честь Святой Живоначальной Троицы. В период гонений на религию в 1930-х годах храм был закрыт, а здание использовалось для хозяйственных нужд.
В послевоенный период здание храма находилось в полуразрушенном состоянии. Восстановительные работы начались в конце 1990-х годов по инициативе местной православной общины. В ходе реставрации были воссозданы утраченные архитектурные элементы, включая купол и колокольню.
Архитектура храма представляет собой характерный для сельских храмов того периода тип - прямоугольный в плане объем с полукруглой апсидой и пристроенной колокольней. Фасады оформлены скромно, с использованием элементов русского стиля. Внутреннее пространство разделено на три части: притвор, основное помещение и алтарь.
В начале 2000-х годов храм был повторно освящен после завершения основных восстановительных работ. С этого времени в храме регулярно совершаются богослужения по православному чину. При храме действует воскресная школа для детей прихожан.
