Согласно архивным данным, первое упоминание о селе Волотово датируется 1627–1628 годами, когда оно фигурирует в писцовых и межевых книгах как слобода Волотова Могила.Название села связано с курганом «Волотова Могила», расположенным в районе устья реки Красивая Меча, где, по преданиям, был похоронен русский богатырь (в древнерусском языке слово «волот» означало «богатырь»)
В 1678 году в слободе Волотова Могила уже существовала церковь во имя великомученицы Параскевы Пятницы . Однако к концу XVIII века возникла необходимость в строительстве нового храма, отвечающего потребностям возросшего населения и соответствующего архитектурным тенденциям того времени.
В 1777 году на средства помещика Н.Н. Салтыкова была возведена каменная церковь во имя Живоначальной Троицы. Архитектурно здание выполнено в стилевых формах позднего барокко с элементами классицизма. Основной объем храма представляет собой восьмерик на прямоугольном в плане четверике, вытянутый по оси север—юг, с прямоугольной апсидой и примыкающей с запада вытянутой трапезной. Фасады трапезной и восьмерика обработаны пилястрами, углы апсиды — широкими рустованными пилястрами. Прямоугольные с полуциркульным завершением оконные проемы восьмерика обрамлены рамочными наличниками, аналогичные по силуэту оконные проемы трапезной и четверика церкви — фигурными наличниками барочного рисунка с сандриками. Карнизы профилированные. Купольное покрытие с малым глухим барабаном главы является новым .
В середине XIX века к храму была пристроена колокольня, надстроенная и дополненная пристройками. Однако в последующие годы колокольня была утрачена, и в настоящее время от здания сохранились основной объем храма с апсидой и примыкающая трапезная .
В советский период храм, как и многие религиозные сооружения, подвергся закрытию и использовался не по прямому назначению. В результате этого здание пришло в упадок, утратив часть своих архитектурных элементов.
В постсоветское время начался процесс восстановления храма. Благодаря усилиям местных жителей и благотворителей были проведены работы по реставрации здания, воссозданию утраченных элементов и благоустройству прилегающей территории. В настоящее время храм Живоначальной Троицы в селе Волотово является действующим, в нем регулярно проводятся богослужения и церковные обряды
