В XVIII веке на территории современной Железнодорожного района Ростова-на-Дону находилась станица Гниловская. В 1765 году, учитывая трудности, с которыми сталкивались местные жители при посещении ближайшей Димитриевской церкви в крепости Дмитрия Ростовского, была построена деревянная часовня во имя Святой Живоначальной Троицы. В 1784 году на месте часовни заложили деревянную Троицкую церковь, освященную 27 июля 1785 года. К середине XIX века деревянное здание обветшало, и в 1855 году на том же месте возвели каменный храм с двухъярусной колокольней. В 1930-х годах храм был разрушен, а на его месте в 1955 году построили бараки для речников.
В 1994 году, по благословению митрополита Ростовского и Новочеркасского Владимира (Котлярова), началось возрождение прихода. Территория была очищена, установлен вагончик, оборудованный под часовню. В 1995 году Свято-Троицкому приходу передали землю в аренду на 49 лет. В том же году началось строительство административных зданий: сторожки и воскресной школы. В 1996 году заложили храм в честь преподобного Сергия Радонежского, освященный в 1997 году.
В 2001 году началось строительство нового храма во имя Святой Живоначальной Троицы. К 2002 году завершили нулевой цикл, а в 2003 году в еще не оштукатуренном храме начали проводить регулярные богослужения. В 2004 году установили восемь колоколов на звонницах храма, а в ноябре того же года освятили пять куполов, венчающих центральный барабан и четыре колокольни. Мастера из Воронежа изготовили пятиярусный резной иконостас. В алтаре установили позолоченные престол и жертвенник. В 2008 году выполнили наружную подсветку храма, а с 2009 года началась роспись стен.
В 2018 году надстроили и полностью оборудовали второй этаж здания трапезной, где разместили зал заседаний попечительского совета, кабинет настоятеля и консультационный пункт для родителей реабилитантов РООО «Ростов без наркотиков». В 2021 году завершили основные работы по строительству новой хозяйственной постройки. С 2006 года настоятель прихода является духовником РООО «Ростов без наркотиков», а в 2007 году на приходе организовали консультационный пункт реабилитационного центра. С 2012 года при приходе работает благотворительная столовая, ежедневно обеспечивающая горячими обедами до 50 человек в будние дни и до 150 человек в выходные и праздничные дни. С этого же года приход осуществляет работу по окормлению членов ростовских местных организаций Всероссийского общества слепых. В 2023 году на приходе создали первое в Донской митрополии Общество хоругвеносцев.
В настоящее время на приходе действуют Свято-Троицкое сестричество сестер милосердия, воскресная учебно-воспитательная группа, три хоровых коллектива, центр помощи многодетным семьям благочиния «СемьЯ», приходской библейский клуб «Верую» и молодежный клуб «Фавор».
