Село Волково, расположенное на Верхней улице, 13, известно с XII века как одно из первых православных поселений на Вятке. Согласно преданию, свое название оно получило из-за обилия волков в окрестных лесах при основании. История местного храма началась с чуда: при попытке строительства церкви на возвышенности, список Казанской иконы Божией Матери трижды самостоятельно перемещался на место древнего кладбища в низине. Это было воспринято как указание Божьей воли, и строительство храма было перенесено на выбранное место.
Строительство каменного храма во имя Святой Троицы началось в 1772 году и было завершено в 1779 году. Храм был возведен артелью под руководством известного мастера Данилы Горынцева в стиле «устюжское барокко». В ансамбль комплекса входили трехпридельная Троицкая церковь, колокольня, сторожка, церковная ограда и арочные ворота. Колокольня была построена в 1796 году по проекту архитектора Ф.М. Рослякова.
В 1876 году на приходском кладбище была построена каменная Покровская церковь, также каменная, с одним престолом, освященным в честь Покрова Пресвятой Богородицы. Эта церковь просуществовала до Великой Отечественной войны, после чего была разрушена.
С начала XX века храм переживал трудные времена. В период с 1920 по 1922 годы из церкви были изъяты почти все церковные ценности. В 1939 году с колокольни были сброшены колокола и отправлены на переплавку. С началом Великой Отечественной войны храм был закрыт; в Георгиевском приделе устроили трехэтажные нары для солдат, а в доме священнослужителей разместили обсервационный пункт для лечения истощенных ленинградцев.
После войны, 24 июня 1945 года, на праздник Троицы, храм был вновь открыт для богослужений. В последующие десятилетия службы проводились нерегулярно, и храм неоднократно пытались закрыть. Лишь с 1980-х годов богослужения стали регулярными.
