История храма начинается в 1996 году, когда был создан приход во имя преподобного Сергия Радонежского.В 1997 году первые богослужения состоялись в переоборудованном здании бывшего хлебного магазина, предоставленного под нужды прихода.
В 2000 году, с благословения архиепископа Самарского и Сызранского Сергия, началось строительство нового храма по проекту самарского архитектора Владимира Васильевича Пшенникова. Новый храм был возведен в традициях русского православного зодчества и включал три престола: главный престол Святой Троицы в верхнем храме, престол Благовещения Пресвятой Богородицы в цокольном этаже и престол в честь преподобного Сергия Радонежского. Высота храма достигла пятидесяти метров. Роспись главного иконостаса выполнила группа художников под руководством самарского иконописца Виктора Вартановича Чемирзова, а иконостасы двух других приделов были созданы под руководством иконописца Троице-Сергиевой лавры игумена Мануила (Литвинко).
В храме хранятся святыни, включая две иконы: «Господь Вседержитель» и икона Николая Чудотворца, а также частицы мощей преподобного Феодора Санаксарского, праведного воина Феодора Ушакова, преподобного Иоасафа Снетогорского и преподобного Корнилия Крыпецкого.
В начале 2000-х годов при храме сложилась монашеская община, которая в 2003 году основала монашеский скит на противоположном берегу Волги, в полутора километрах от села Подгоры. Скит был основан у подножья горы Плаксиха, рядом с источником, названным в честь пророка Илии. В 2006 году в скиту был освящен храм, и в 2007 году скит был преобразован в Заволжский мужской монастырь в честь Честного и Животворящего Креста Господня.
В 2008 году в монастыре был освящен второй деревянный храм в честь Нектария Эгинского, расположенный на территории одноименного скита. Монастырская территория разделена на две части: в первой находятся престольный храм, источник и несколько келий; вторая часть включает скит, доступ к которому ограничен и возможен только с разрешения игумена. В монастыре выращен фруктовый сад, расчищено озеро для разведения рыбы, имеются огород, мастерские, скотный двор и пасека. Построены братская трапезная, кельи и паломнический дом.
В Самаре действует подворье монастыря — Троице-Сергиев храм, прихожане которого составили ядро монашеской общины. При храме функционирует центр духовного просвещения «Радонеж», включающий пресс-службу и редакционно-издательский отдел. Богослужения в монастыре совершаются по полному уставному чину: полунощница, утреня, часы, литургия — в 5 часов утра; вечерня и повечерие — в 17 часов. В воскресные и праздничные дни литургия начинается в 7 часов утра. В остальное время братия занимается хозяйственными работами, общением с паломниками и молитвами. Монашеские кельи скромны и не оборудованы электричеством. На временное проживание в обители допускаются только паломники-мужчины, которым предоставляются помещение и питание.
Женщины и туристы могут посещать источник святого Илии и храм Креста Господня; скит Нектария Эгинского открыт для посещения всеми желающими только в престольный праздник 22 ноября. При самарском Троице-Сергиевом храме действует детская воскресная школа, издается «Православная Народная газета», создан центр духовного просвещения, при котором организовано братство трезвости.
