Строительство церкви было завершено в 1843 году на средства прихожан и состоятельных местных помещиков. Здание выполнено из дуба, ошелёвано и установлено на фундаменте из местных фосфоритов. Архитектурный облик храма соответствует стилю русской церковной архитектуры того периода, с характерными элементами деревянного зодчества.
Вокруг церковной ограды по периметру росли тополя, один из которых сохранился до настоящего времени. В 1952 году многие тополя были спилены на дрова, и один из местных жителей насчитал на спиле более 100 годичных колец, что подтверждает дату постройки церкви. Внутри церковной ограды находился сад с захоронениями: земляные холмики, пять гранитных плит с надписями и один памятник из кирпича. У западного входа справа располагалось здание церковно-приходской школы, слева — сторожка. Приход включал три села: Винниково, Отрешково, Липовец и Малиновый.
В советский период, особенно в 1930-х годах, церковь подверглась закрытию в рамках антирелигиозной политики государства. Здание использовалось в качестве склада и постепенно приходило в упадок. Во время Великой Отечественной войны храм был частично разрушен, но основные конструктивные элементы сохранились.
В 1990-х годах, с началом процесса возрождения религиозной жизни в России, церковь Троицы Живоначальной в селе 1-е Винниково была возвращена Русской Православной Церкви. Начались работы по восстановлению храма, включающие ремонт кровли, восстановление фасадов и внутреннего убранства. Благодаря усилиям местных жителей и прихожан, церковь была восстановлена и вновь открыта для богослужений.