Строительство храма было инициировано в 1782 году по распоряжению графа Петра Борисовича Шереметева. В указе от 19 апреля 1782 года отмечалось желание прихожан построить новую каменную церковь, и было дано разрешение на начало работ.
Первоначальные строительные работы столкнулись с трудностями, и здание обрушилось. В 1786 году строительство было возобновлено. В проектировании и строительстве принимали участие известный московский архитектор Карл Иванович Бланк и крепостной архитектор Шереметевых Алексей Фёдорович Миронов.
Храм был завершён и освящён в 1796 году. Он представляет собой двухэтажное здание в стиле екатерининского барокко. Верхний этаж предназначен для летних богослужений и посвящён Живоначальной Троице. Нижний этаж, зимний храм, включает приделы во имя великомученицы Параскевы Пятницы и святителя Николая Чудотворца.
Верхний храм украшен фресками, выполненными в 1791–1794 годах крепостными художниками Шереметевых. Предполагается, что в росписи принимал участие известный живописец Иван Аргунов.
В начале XX века, после революции, храм был закрыт. В его стенах размещались склад зерна и холодильные установки местного совхоза. В 2000 году начались работы по восстановлению храма, и в 2001 году были возобновлены богослужения. В 2006 году храму был возвращён его первоначальный внешний вид.