Первое упоминание о селе Новотроицкое относится к XVIII веку. Село являлось волостным центром Бирского уезда и отличалось развитой инфраструктурой: в 1870 году здесь функционировали два училища, красильные, кожевенные и маслобойные заводы. В Троицын день и 1 октября проводились ярмарки.
Каменный храм во имя Святыя Живоначальныя Троицы был сооружен в 1830-1833 годах на средства прихожан. Архитектура храма представляла собой поздний классицизм с некоторой тяжеловесностью форм. В 1844 году был освящен Покровский придел. Храм обслуживал приход, включавший несколько деревень: Медянку, Худяковку, Ближнюю и Дальнюю Андреевки, Светлое Озеро, Александровку, Михайловку.
В 1918 году храм стал центром крестьянского восстания против политики продразверстки и военного коммунизма. На колокольне было установлено пулеметное гнездо. Восстание было подавлено советскими войсками. В 1930-х годах церковь закрыли, здание использовалось под зернохранилище, тракторную мастерскую и электростанцию. Около 1968 года по решению местных властей храм был разрушен, на его месте построили деревянный клуб, впоследствии сгоревший.
В 2000 году началось возрождение прихода, в ноябре 2001 года он был официально зарегистрирован. Богослужения проводились в переоборудованном каменном складе. В 2000-х годах через дорогу от исторического места был построен новый деревянный храм - двусветный одноглавый четверик с притвором и небольшой колокольней.
