Первое упоминание о храме во имя Живоначальной Троицы в селе Саввино относится к 1783 году, когда было дано повеление благочинному иерею Матфею Яковлеву исследовать место для строительства и близлежащие деревни. Деревянная церковь была возведена в течение года и освящена протоиереем Георгием Иоанновым. В 1792 году храм полностью сгорел, но уже в том же году был восстановлен.
Каменная церковь в стиле классицизма была построена в 1816 году на средства московского купца А. Щекина. Основной четырёхстолпный объём завершался ротондой под декоративным пятиглавием. Храм имел четыре престола: главный во имя Живоначальной Троицы, приделы — во имя пророка Илии, архидиакона Стефана, преподобных Сергия Радонежского и Афанасия Афонского. В 1837 году здание было расширено.
В 1875 году на пожертвования церковного старосты И.П. Любомилова и прихожан началось строительство нового каменного Троицкого собора в псевдорусском стиле. Храм был освящён в сентябре 1887 года и имел два придела: в честь Успения Пресвятой Богородицы и во имя великомученика Георгия Победоносца. Колокольня была достроена в 1900-х годах.
В 1920-е годы оба храма были закрыты. Церковные ценности, включая иконы в золотых ризах, богослужебные книги и утварь, были изъяты. Здания использовались как складские помещения для текстильной фабрики. В 1940 году Троицкий собор окончательно перестал функционировать как культовое сооружение.
Православная община при храме была зарегистрирована в 1993 году. Старая Троицкая церковь была возвращена верующим и вновь освящена. Реставрационные работы в новом Троицком соборе начались в ноябре 2020 года. В октябре 2021 года на храм был установлен центральный купол диаметром 13 метров.
