Первое упоминание о церковном строении на месте современного храма относится к 1615 году, когда в Дозорной книге князя Звенигородского был зафиксирован Архангельский погост «на Кстинине» с деревянной холодной церковью. В 1680 году архиепископ Иона выдал храмозданную грамоту на строительство каменного храма, который был возведен к 1693 году. Этот белокаменный храм освятили в честь Архангела Михаила.
В 1728 году епископ Алексий подписал грамоту об устройстве придела в трапезной части храма во имя святителя Николая Чудотворца, который был завершен к 1750 году. В 1754 году первоначальная деревянная церковь была разобрана. В 1760 году проведены работы по переустройству глав: центральная глава была обиета лемехом и окрашена в зеленый цвет, четыре боковые покрыты сусальным золотом.
В середине XIX века началась масштабная реконструкция храмового комплекса. Трапезная часть с Никольским приделом была полностью разобрана. В 1856-1860 годах на ее месте возвели новую теплую каменную церковь в стиле провинциального классицизма, освященную в честь Святой Троицы. Финансирование работ осуществлялось на средства местного купечества, преимущественно Гавриила Петровича Машковцева.
Архитектурный комплекс включает три разновременные части: холодный храм (конец XVII века), колокольню (вторая половина XVIII века) и трапезную (середина XIX века). Декоративное убранство фасадов выполнено в кирпиче с элементами нарышкинского барокко. Южный фасад украшен богаче северного, с оконными наличниками, завершающимися кокошниками. В оформлении апсиды использованы колонны и аркатурный пояс.
В храме три престола: главный — в честь Святой Троицы, правый — во имя Архангела Михаила, левый — в честь святителя Николая Чудотворца. В течение полутора веков духовное окормление прихода осуществляли представители рода Васнецовых.
В советский период храм оставался действующим, не закрывался. В 1994 году храм посетил Патриарх Московский и всея Руси Алексий II. В соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 20 февраля 1995 года №176 храм включен в перечень объектов исторического и культурного наследия федерального значения.