Первое упоминание о церкви в Конобеево относится к 1702 году, когда на средства стольника князя Василия Фёдоровича Долгорукова была построена кирпичная церковь во имя Святой Живоначальной Троицы. На западной стене храма находилась закладная доска с надписью: «В лето от сотворения мира 7120 и от Рождества Христова 1702 при Великом царе и Великом князе Петре Алексеевиче Самодержце построил сию церковь пресветлость его царского величества стольник князь Василий Федорович Долгорукий». Архитектурно храм был выполнен в стиле московского барокко, характерном для конца XVII — начала XVIII века. Здание сложено из кирпича на известковом растворе, фасады были покрыты тонким слоем известковой обмазки и побелены. Украшением служили поливные изразцы, размещённые под карнизом четверика между сандриками окон, а также белокаменные кокошники. Внутри храм имел один престол — во имя Святой Живоначальной Троицы.
К концу XIX века состояние старого храма ухудшилось, что побудило местное сообщество принять решение о строительстве нового здания. В 1907 году началось возведение новой Троицкой церкви по проекту архитектора Фёдора Васильевича Рыбинского. Строительство велось на средства прихожан и продолжалось до 1913 года. Новая церковь была построена из кирпича на цементном растворе, своды выполнены из железобетона. Внутренние стены оштукатурены, но не расписаны. Главный иконостас перенесли из старой церкви, а иконостасы приделов изготовили заново. 25 марта 1913 года состоялось освящение главного престола во имя Святой Троицы.
В 1930-е годы, в период антирелигиозной политики, новая Троицкая церковь была закрыта. Старый храм 1702 года также прекратил функционировать и постепенно пришёл в запустение. В 1990 году новая церковь была возвращена верующим, и в ней возобновились богослужения. Старый храм остаётся в руинированном состоянии, службы в нём не проводятся.
