Согласно архивным данным, первый деревянный однопрестольный храм был упомянут в 1793 году.В XIX веке рядом с ним была возведена отдельно стоящая кирпичная колокольня.В 1856 году храм подвергся обновлению.В 1930 году Климовский районный исполнительный комитет принял решение о закрытии храма и передаче его организованному колхозу «Новый Быт» под семенной амбар.В 1937 году священник Пантелеимон Игнатенко, служивший в Лобановке, был арестован и расстрелян.В 1948–1949 годах храм и колокольня были разрушены, а из их кирпичей в селе построили клуб.
В 1998 году в Лобановке была образована православная община. Местная администрация передала приходу небольшое кирпичное здание, в котором, благодаря усилиям священника Александра Маркина, был устроен молитвенный дом во имя Святой Троицы. Осенью 2008 года в здание храма был проведен природный газ и установлено отопление. Летом 2009 года был проведен капитальный ремонт внутреннего помещения, включая обновление икон в новых киотах. В 2011 году кровля храма была полностью заменена, и установлен металлический крест.