Первое упоминание о церкви в селе Безводное относится к 1709 году, когда на средства прихожан была построена деревянная двухэтажная церковь. Верхний этаж храма был освящен во имя Живоначальной Троицы, а нижний — в честь Покрова Пресвятой Богородицы. В течение длительного времени приход испытывал материальные трудности, связанные с религиозными разногласиями, что отражалось на состоянии храма и его убранстве.
В 1848 году, благодаря усилиям и финансовой поддержке местного жителя, возглавлявшего товарищество нижегородских цепопромышленников, было принято решение о строительстве нового каменного храма на месте старой деревянной церкви. Строительство завершилось в 1851 году. Новый храм был трехпрестольным: главный престол освящен во имя Пресвятой Живоначальной Троицы, правый — в честь Покрова Пресвятой Богородицы, левый — во имя святителя Николая Чудотворца.
Архитектурно здание храма представляет собой образец русской православной архитектуры середины XIX века. По преданию, эскизы росписи храма были выполнены известным художником Виктором Михайловичем Васнецовым, что придает особую историко-культурную ценность внутреннему убранству церкви.
После революционных событий 1917 года и установления советской власти многие религиозные учреждения подверглись закрытию или перепрофилированию. Сведения о судьбе Троицкого храма в Безводном в этот период ограничены, однако известно, что в 1930-х годах многие церкви в регионе были закрыты, а их здания использовались для различных хозяйственных нужд.
В период после распада Советского Союза, начиная с 1990-х годов, в России наблюдается возрождение религиозной жизни и восстановление храмов. В настоящее время Троицкий храм в селе Безводное является действующим приходом Нижегородской епархии Русской Православной Церкви. К приходу церкви относятся село Безводное, деревни Михальчиково и Карабатово.
