Он был построен в 1885 году и освящён в честь Живоначальной Троицы.Архитектурный стиль храма определяется как эклектика, что характерно для церковного зодчества данного периода.
В 1897 году епископ Тамбовский и Шацкий Александр посетил Александровку и отметил усердие прихожан в благоустройстве храма, а также одобрил пение местного крестьянского хора. В 1910 году село вновь посетил епископ Тамбовский и Шацкий Кирилл, который в своём отчёте подчеркнул архитектурную выразительность храма, его чистоту и благолепие внутреннего убранства.
В советский период, начиная с середины 1930-х годов, храм был закрыт и использовался в качестве зернохранилища. В течение нескольких десятилетий здание подвергалось разрушению и утратило значительную часть своего первоначального облика.
В 1995 году начались работы по восстановлению храма. По инициативе местных жителей и при поддержке совхоза «Ново-Александровский» были проведены масштабные реставрационные мероприятия. В течение года была восстановлена верхняя часть храма, включая кладку, крышу и купол. Также были заменены двери, отремонтированы и застеклены оконные рамы.
После очистки внутреннего пространства храма от мусора и пыли были обнаружены сохранившиеся росписи конца XIX века с евангельскими сюжетами. Стены были побелены с сохранением этих росписей. Полы были забетонированы после завоза грунта для ликвидации образовавшейся за годы запустения ямы глубиной до трёх метров.