Первоначальная церковь в селе Тангуй была построена в декабре 1862 года. Однако в 1863 году она сгорела. 17 мая 1864 года на месте сгоревшего храма была заложена новая церковь во имя Живоначальной Троицы. Её освящение состоялось 20 июня 1865 года. К Тангуйской церкви были приписаны деревни Бадинская, Тэмь и Илир с общей численностью прихожан более 3200 человек. В этих населённых пунктах были организованы церковно-приходские школы.
Архитектурно храм представлял собой деревянное здание с колокольней в одной связи, низким алтарем и трапезной. Такое архитектурное решение было традиционным для церковных построек второй половины XIX века.
В 1924 году богослужения в Троицкой церкви прекратились. До 1935 года здание пустовало, затем в нём располагались парткабинет и различные конторы. Перед затоплением села здание церкви было разобрано и перенесено на новое место, где некоторое время в нём размещался детский сад. Дальнейшая судьба здания неизвестна.
В октябре 2003 года было принято решение о строительстве нового храма. Через два месяца была зарегистрирована Местная православная религиозная организация прихода Живоначальной Троицы села Тангуй Братского района Иркутской епархии Русской Православной Церкви. Строительство нового храма началось в 2005 году. Воссоздавался он по единственной дореволюционной фотографии Троицкой церкви, которая сохранилась в архиве. Строительство длилось более 10 лет. В июне 2013 года, на престольный праздник, над храмом села Тангуй засверкали кресты и купола.
1 августа 2011 года храм Живоначальной Троицы в селе Тангуй был официально зарегистрирован. 30 мая 2015 года епископ Братский и Усть-Илимский Максимилиан освятил храм архиерейским чином. 18 мая 2016 года, в канун престольного праздника Дня Святой Троицы, в звонницу на храме водрузили шесть колоколов, изготовленных в Москве.
В настоящее время храм Живоначальной Троицы является действующим и относится к Братской епархии Русской Православной Церкви. Здесь регулярно проводятся богослужения, церковные праздники и мероприятия, направленные на укрепление духовных ценностей и традиций православной веры.
Храм продолжает выполнять свою духовную миссию, являясь центром религиозной жизни села Тангуй и окрестных населённых пунктов. Его деятельность способствует укреплению моральных и духовных ценностей в регионе, отражая стремление жителей к сохранению и развитию православных традиций.
