Согласно преданиям, на берегу реки Малая Пудица была обретена икона Живоначальной Троицы, что послужило основанием для строительства на этом месте часовни, а впоследствии — храма в честь Святой Троицы.
Первое документальное упоминание о храме относится к 1628–1629 годам, когда в Кашинской писцовой книге зафиксирована деревянная церковь во имя Живоначальной Троицы. В 1713 году рядом с ней была построена ещё одна деревянная церковь во имя святителя Николая Чудотворца.
В 1754 году, в связи с ветхостью существующего здания, настоятель Троицкого храма обратился к епископу Тверскому Вениамину с просьбой о разрешении построить новую деревянную церковь во имя Живоначальной Троицы с приделом святых мучеников Флора и Лавра. Разрешение было получено, и в 1757 году новая церковь была освящена.
В 1804 году местные помещики, включая секунд-майора П.А. Давыдова, подали прошение епископу Тверскому и Кашинскому Мефодию о строительстве каменного храма на месте деревянного. Проект предусматривал главный престол во имя Живоначальной Троицы и два придела: святых мучеников Флора и Лавра и Казанской иконы Божией Матери. Строительство было завершено в 1814 году, и 18 июля того же года храм был освящён.
В 1820 году, после смерти П.А. Давыдова, его вдова Прасковья Давыдова вместе с другими помещиками обратилась с просьбой о строительстве каменной Никольской церкви вместо существующей деревянной. Разрешение было получено, и в 1832 году новый храм был освящён. Позднее к нему были добавлены два придела: преподобного Сергия Радонежского и святого благоверного князя Александра Невского.
Архитектурно Троицкая церковь представляет собой храм типа «ротонда на четверике» с одной главой, увенчанной крестом. Крыша окрашена в зелёный цвет, стены оштукатурены и побелены. Никольская церковь пятиглавая, также оштукатурена и побелена, с зелёной крышей. Обе церкви имели три входа и украшенные колоннами крыльца. Колокольня двухъярусная, с шестью колоколами, главный из которых весил 235 пудов 29 фунтов и был отлит в 1840 году.
В 1930 году храм остался без священника, и богослужения прекратились. 19 декабря 1933 года постановлением Московского исполнительного комитета храмы в селе Троице-Кочки были закрыты.
