Первые упоминания о православной общине в селе Надзорное относятся к концу XIX века. В этот период началось активное заселение территории, и возникла необходимость в строительстве храма для обеспечения духовного окормления местного населения. Инициатива строительства принадлежала местным жителям, которые обратились с прошением о возведении церкви в честь Святой Троицы.
Строительство храма было завершено в начале XX века. Архитектурный облик здания сочетает элементы традиционного русского церковного зодчества с местными строительными особенностями. Храм представляет собой одноэтажное кирпичное здание с одной главой и колокольней, расположенной над притвором. Внутреннее убранство храма было оформлено в соответствии с канонами православной церкви, включая иконостас и росписи.
В советский период, особенно в 1930-е годы, храм подвергся закрытию в рамках антирелигиозной кампании. Здание было переоборудовано под хозяйственные нужды, что привело к утрате значительной части внутреннего убранства и архитектурных элементов. Несмотря на это, само здание сохранилось и не было разрушено.
В 1990-е годы, с началом процесса возрождения религиозной жизни в России, начались работы по восстановлению храма. Здание было возвращено Русской Православной Церкви, проведены реставрационные работы, включая восстановление иконостаса, росписей и других элементов внутреннего убранства. Были также восстановлены богослужения и приходская жизнь.