Освящение храма состоялось 3 декабря 1894 года.Материалом для строительства послужила морёная лиственница, известная своей прочностью и долговечностью.Здание возведено без использования гвоздей, что характерно для деревянного зодчества Русского Севера.
Согласно клировым ведомостям за 1895 год, церковь представляла собой деревянное здание с колокольней над папертью и имела один престол во имя Святой Живоначальной Троицы. Церковь была обеспечена необходимой утварью и богослужебными книгами. Церковных земель и иных угодий, приносящих доход, не имелось. Штат состоял из священника и псаломщика, получавших жалование в размере 300 и 100 рублей соответственно. Численность прихожан в 1895 году составляла 13 человек военных чинов и 280 крестьян.
Первым священником храма был Фёдор Арсентьевич Бурцев, назначенный в 1894 году. С сентября 1895 года настоятелем стал Николай Еввентиевич Левитский, а псаломщиком — Дмитрий Павлов. В последующие годы священниками служили Владимир Алексеевич Зуев и Николай Николаевич Архипов; псаломщиками — Константин Петрович Баранкеев, Иоанн Филиппович Чупров и Иоанн Андреевич Покровский.
В 1903 году при храме была открыта церковно-приходская школа. Поначалу занятия проводились в частных домах, а в 1909 году было построено школьное здание. Первым учителем стал Григорий Фёдорович Чупров, а Законом Божиим преподавал священник Владимир Зуев. В 1906 году в Усть-Усу прибыл Николай Тимофеевич Канев, проработавший в школе до 1926 года.
В январе 1932 года церковь была закрыта, здание использовалось под клуб, а затем под склад. Колокола и ценная утварь были изъяты, часть предметов передана в государственный фонд индустриализации. Верующие предпринимали попытки вернуть храм, однако безуспешно.
В начале 1990-х годов начались работы по восстановлению храма. Восстановление осуществлялось на средства ЗАО «Нобель Ойл» при активном участии местных жителей. В мае 1998 года церковь была освящена епископом Сыктывкарским и Воркутинским Питиримом, после чего в селе прошёл первый за долгое время крестный ход.
