Впервые упоминание о деревянной церкви во имя Матери Божьей в станице Клетской относится к 1730 году. Впоследствии, в 1822 году, в станице существовали две церкви: каменная Знаменская и деревянная Живоначальной Троицы. К 1850 году деревянная церковь была перенесена на кладбище, где продолжала функционировать.
В начале 1990-х годов, после длительного периода отсутствия действующих храмов в станице, было принято решение о строительстве нового храма. Строительство осуществлялось при активном участии местного населения и благотворителей. В 1992 году архиепископ Волгоградский и Камышинский Герман назначил настоятеля для будущего Свято-Троицкого храма, что ознаменовало возрождение приходской жизни в станице.
Современный храм Троицы Живоначальной был построен в течение 1991—1997 годов и освящен для проведения богослужений. Архитектурно здание представляет собой традиционный православный храм с центральным куполом и колокольней, отражая каноны церковного зодчества. Внутреннее убранство храма включает иконостас и настенные росписи, выполненные в соответствии с православными традициями.