Село Гнилуша было основано в XVII веке и получило своё название от местного ручья с застоявшейся водой, который впоследствии пересох. В 1856 году, на средства местного купца Петра Васильева, в селе был возведён каменный храм во имя Святой Живоначальной Троицы. До этого времени в селе существовала деревянная церковь, освящённая самим святителем Тихоном Задонским, которая функционировала до 1865 года.
Архитектурный облик храма представляет собой классический для региона стиль. Здание выполнено из красного кирпича и включает в себя основной объём с одним куполом, а также отдельно стоящую колокольню шатровой формы. Внутреннее убранство храма украшено иконами, частично рукописными, а также резным деревянным иконостасом, заполненным рукописными иконами.
В 1930-х годах, в период антирелигиозной политики советского государства, храм был закрыт, а его здание использовалось не по назначению. Это привело к значительному ухудшению состояния строения и утрате многих элементов внутреннего убранства. Однако, несмотря на длительный период запустения, основные конструктивные элементы храма сохранились.
В 2001 году, благодаря усилиям местных жителей и при поддержке администрации, храм был вновь открыт для богослужений. С этого момента начались работы по его восстановлению и реставрации. В процессе восстановления особое внимание уделялось сохранению исторического облика здания и воссозданию утраченных элементов внутреннего убранства. В настоящее время храм является действующим и продолжает служить духовным центром для местных жителей и паломников.
