Храм был возведён в 1809 году на месте прежней деревянной церкви.Строительство осуществлялось на средства прихожан, что отражает активное участие местного населения в создании религиозного центра.
Архитектурно храм представляет собой кирпичное здание с оштукатуренными и окрашенными стенами, украшенными рельефными деталями. Основной объём — двусветный четверик со срезанными углами, увенчанный пятью главами: центральной на световом цилиндрическом барабане и четырьмя угловыми на гранёных шеях. К четверику примыкает прямоугольный алтарь с полукруглой апсидой. Фасады храма богато декорированы: тройные пилястры, тяги и раскрепованные элементы придают зданию выразительность. Оконные проёмы обрамлены наличниками с барочными элементами. Внутреннее пространство перекрыто сомкнутым сводом со световым кольцом в центре, алтарь — поперечным коробовым сводом с распалубкой.
В 1875 году к основному объёму была пристроена новая трапезная, соединившая храм с отдельно стоявшей ранее высокой четырёхъярусной колокольней, увенчанной луковичной главкой на глухом барабане. В результате реконструкции храм приобрёл трёхпрестольную структуру: главный престол во имя Святой Живоначальной Троицы, правый придел — во имя Святителя Николая Чудотворца, левый придел — во имя перенесения Честной Ризы Господа нашего Иисуса Христа из Персады в Москву.
В конце XIX — начале XX века село Назорное входило в состав Ильинской волости Ростовского уезда Ярославской губернии. Приход храма включал несколько населённых пунктов: село Назорное, деревни Фёдоровское, Полянки, Никитинская, Санниково, Выползово, Романцево, Семернино, Яковлевское, Оленино, Сертино, Редриково и Брянцево. Общее число прихожан составляло около 2 832 человек. При храме действовали две школы: земская в селе Назорное и церковно-приходская в деревне Оленино. Также функционировали церковно-приходское попечительство и общество трезвости.
