Первая деревянная церковь в деревне Понинской была построена и освящена 19 июля 1750 года во имя Архангела Михаила. По указу Вятской Духовной Консистории от 15 сентября 1786 года за №2308 при холодной Архангельской церкви разрешено устроить теплый придел в честь Трёх Святителей: Василия Великого, Григория Богослова и Иоанна Златоуста.
В 1816 году завершено строительство новой каменной церкви. Старая деревянная церковь в 1818 году была разобрана и перевезена в село Люм. В новом храме устроено три престола: в холодной части - во имя Святой Троицы, в теплой - правый в честь Архангела Михаила, левый - в честь Трёх Святителей. Причт церкви состоял из трёх священников, диакона и четырёх причетников.
2 ноября 1880 года при церкви открыто церковно-приходское попечительство. В конце XIX - начале XX века настоятелем храма являлся священник, известный своей миссионерской деятельностью среди удмуртского населения и переводами богослужебных текстов на вотский язык.
Свято-Троицкая церковь была закрыта на основании Постановления ЦИК УАССР от 31 мая 1935 года. В советский период здание использовалось не по назначению. Богослужения в храме возобновлены в конце XX века. В 2016 году отмечалось 200-летие каменного храма.
Архитектура храма характерна для провинциального церковного зодчества первой четверти XIX века. Храм трёхпрестольный, с колокольней. Приход составляли преимущественно крещёные удмурты из окрестных деревень, что отражалось в особенностях богослужебной практики.
