В 1992 году в уцелевшем здании церковно-приходской школы станицы Ключевой, построенной в 1909 году, был освящён храм во имя Святой Живоначальной Троицы.
В 1994 году состоялась закладка нового большого Троицкого храма. Строительство велось в стилистике, характерной для отечественного храмового зодчества рубежа XX–XXI веков. Храм построен из жёлтого кирпича, имеет пятиглавую композицию с центральным куполом и четырьмя малыми куполами по углам. Колокольня расположена с западной стороны и соединена с основным объёмом храма. Архитектурный облик храма сочетает традиционные элементы русского православного зодчества с современными строительными технологиями.