В XVIII веке на территории современного Железнодорожного района Ростова-на-Дону располагалась казачья станица Гниловская, основанная в 1747 году. В Верхне-Гниловской части станицы был построен Свято-Троицкий храм, который являлся одним из нескольких храмов, обслуживающих местное население.
В 1765 году на Троицком стане (ныне Рельефная улица) была сооружена первая деревянная часовня, освященная во имя Святой Живоначальной Троицы. Эта часовня служила местом богослужений для жителей станицы, обеспечивая доступность религиозных обрядов, особенно в периоды неблагоприятных погодных условий и разливов реки Темерник.
В 1784 году на месте часовни началось строительство новой деревянной церкви, которая была освящена 27 июля 1785 года. Церковь располагалась на Троицком спуске (современная Рельефная улица) и стала важным центром духовной жизни местного населения.
С течением времени деревянная церковь пришла в ветхость. В 1855 году на ее месте был возведен каменный храм с двухъярусной колокольней. Архитектурные особенности нового храма сочетали традиционные русские формы с элементами западного барокко, что отражало тенденции архитектурного стиля того времени.
В 1930-е годы, в период советской власти, храм был разрушен. На его месте были построены бараки для работников речного транспорта. Однако в 1995 году, благодаря усилиям атамана станицы Гниловской и местных казаков, началось возрождение Троицкой церкви. Была построена часовня, освященная во имя Святой Живоначальной Троицы, и совершено первое богослужение.
В 1997 году, в год 250-летия присвоения поселению статуса станицы Гниловская, была проведена первая служба в восстановленной церкви. В иконостасе появились иконы Спасителя, Богородицы, Александра Невского и Архангела Михаила. Строительство храма было завершено в 1998 году, однако в последующие годы его деятельность была приостановлена, и храм-часовня временно закрылась.
В 2010 году настоятелем храма был назначен протоиерей Валерий Турищев. Под его руководством были возобновлены регулярные богослужения. После длительных юридических процедур, связанных с регистрацией общины, приход был официально зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 21 декабря 2011 года.
