Храм Троицы Живоначальной в селе Власиха под Барнаулом был построен в 1901 году по типовому проекту деревянной однокупольной церкви с колокольней, рассчитанной на 300 прихожан. В архитектурном отношении сооружение представляло собой характерный для начала XX века образец сельского храмового зодчества с традиционным для Алтайского региона сочетанием деревянных конструкций и элементов русского церковного стиля.
В 1933 году храм был закрыт советскими властями, подвергся разграблению и утратил купол с колокольней. В последующие десятилетия здание использовалось в хозяйственных целях: сначала как склад, затем в 1960-х годах было перестроено под клуб, а позднее в нём размещался сельский кинотеатр. Такая практика перепрофилирования культовых сооружений была характерна для политики государственного атеизма в СССР.
В феврале 1995 года здание храма было возвращено Русской Православной Церкви. В ходе реставрационных работ в 1998 году сохранившиеся деревянные стены были укреплены кирпичной кладкой, что позволило сохранить исторический облик постройки. В 2002 году завершилось восстановление колокольни, а в последующие годы был воссоздан церковный купол, что вернуло храму его первоначальный архитектурный силуэт.
Исторически село Власиха было основано в 1771 году как заимка на дороге между Барнаульским и Павловским заводами. Стабильное население появилось здесь с 1799 года, когда заводское начальство поселило три семьи переселенцев из Барнаула. К началу XX века деревня насчитывала уже 144 двора с 948 жителями, что обусловило необходимость строительства собственного храма вместо дальних поездок в барнаульские церкви.
Архивные документы свидетельствуют, что в дореволюционный период при храме действовала церковно-приходская школа, что было типично для сельских приходов того времени. После закрытия храма в 1930-х годах религиозная жизнь в селе прервалась на шесть десятилетий. Возрождение приходской общины в конце XX века происходило параллельно с восстановлением самого здания храма.