До образования православного прихода в Шамарах местные верующие посещали богослужения в Прокопьевском храме села Плотниково Пермской области. В этом храме общине из Шамар была подарена икона Пресвятой Троицы, что впоследствии стало причиной посвящения нового прихода в честь Пресвятой Троицы.
В 1995 году в посёлке Шамары был официально образован православный приход во имя Пресвятой Троицы. 16 декабря 2004 года приход был зарегистрирован по адресу улица Ленина, 5А. В этом же году был заложен фундамент алтаря, а на закладке камня присутствовал Архиепископ Екатеринбургский и Верхотурский Викентий.
25 августа 2005 года от храма Пресвятой Троицы был совершен крестный ход во главе с Архиепископом Викентием в урочище «Лип» до места, где ранее находился Елисавето-Маринский монастырь.
Согласно данным, строительство храма было завершено в 2005 году.