Храм Троицы Живоначальной в селе Ключи Сасовского района Рязанской области относится к приходам Русской Православной Церкви. Точная дата основания храма в доступных источниках не указана. Село Ключи исторически входило в состав Тамбовской губернии Елатомского уезда, о чем свидетельствуют архивные данные по церковному делопроизводству XIX века.
В клировых ведомостях Тамбовской епархии за 1911 год упоминается каменная трехпрестольная церковь в селе Сасово (ныне город), построенная в 1815 году на средства прихожан вместо двух прежних деревянных храмов. Имела теплые приделы в трапезной части: Никольский и Предтеченский. Однако прямое указание на храм в селе Ключи в этом документе отсутствует, что не позволяет установить точную хронологию строительства.
Архитектурные особенности здания не описаны в сохранившихся источниках. Типологически храмы данного региона в XIX веке строились в традициях классицизма или эклектики, с ярусной колокольней и четвериком основного объема. В советский период многие сельские храмы Рязанской области были закрыты, часть разрушена. Данных о периоде закрытия и состоянии здания храма в селе Ключи в архивных материалах не обнаружено.
В начале XXI века храм Троицы Живоначальной в селе Ключи упоминается как действующий в справочниках религиозных объектов. Богослужебная жизнь возобновлена в здании, сохранившемся с дореволюционного периода или восстановленном. При храме совершаются таинства Крещения, Венчания, Соборования, что соответствует обычной приходской практике Русской Православной Церкви.
Село Ключи расположено в 18 км от районного центра Сасово. В административных документах Рязанской епархии храм числится в составе Сасовского благочиннического округа. Исторические связи с другими храмами региона в сохранившихся источниках не прослеживаются. Данные о наличии особо чтимых икон или святынь в храме в открытых источниках отсутствуют.