Храм Троицы Живоначальной в посёлке Новобачаты был основан в конце XX века в период возрождения православной жизни в Кузбассе. Поселок Новобачаты, возникший в советское время как шахтерский населенный пункт, не имел ранее собственного храма. Решение о строительстве церкви было принято местной православной общиной при поддержке Кемеровской епархии.
Здание храма было возведено по традиционным канонам русского церковного зодчества. Архитектура сооружения соответствует крестово-купольной системе с четвериком в основании и восьмериком, увенчанным луковичной главкой. Фасады оформлены кирпичными узорами и полуколоннами. В декоре использованы элементы древнерусского зодчества, характерные для храмовых построек XIX века.
Освящение престола во имя Святой Троицы совершил архиерей Русской Православной Церкви в 1990-х годах. Храм был приписан к Беловскому благочинию Кемеровской епархии. В начале 2000-х годов при храме начала действовать воскресная школа для детей и взрослых.
В архитектурный комплекс вошли церковная лавка и дом причта. Территория храма была обнесена оградой с кирпичными столбами и коваными решетками. На церковном участке был разбит сад с декоративными растениями.
В 2010-х годах в храме проводились реставрационные работы: были обновлены росписи интерьера, заменена кровля купола. Богослужебная утварь пополнилась новыми предметами, изготовленными по старинным образцам. Библиотека храма была укомплектована богослужебными книгами и святоотеческой литературой.
Приход ведет летопись, в которой фиксируются основные события церковной жизни. В архивных материалах сохранились сведения о посещении храма паломниками из других регионов Сибири. Храм остается центром духовной жизни поселка, где регулярно совершаются положенные уставные богослужения.