В 1999 году в Королёве была основана православная община. Несколько лет богослужения проводились под открытым небом в районе проспекта Космонавтов. Однако первоначально выбранное место оказалось неподходящим для строительства храма из-за планов застройки жилым комплексом. По рекомендации городского архитектора община обратила внимание на Валентиновское поле, где в 2003 году были установлены деревянная Троицкая церковь и двухэтажный приходской дом с воскресной школой и библиотекой. Строительство стало возможным благодаря выделению земли Министерством сельского хозяйства и поддержке местных благотворителей.
В процессе строительства была пробурена скважина для технических нужд, из которой неожиданно потекла чудотворная вода. Это событие укрепило веру прихожан и придало дополнительное значение месту.
В 2006 году началось строительство каменного храма, которое велось на пожертвования прихожан и благотворителей. Архитектурно храм выполнен в традициях русской церковной архитектуры, сочетая элементы классицизма и народного зодчества. Внутреннее убранство включает иконы, написанные местными мастерами, и резьбу по дереву, отражающие богатство православной традиции.
Престольный праздник храма отмечается в день Святой Троицы, который ежегодно приходится на 8 июня. С момента своего основания храм стал важным духовным центром для жителей Королёва и окрестных населённых пунктов. При храме продолжают действовать воскресная школа, библиотека и различные культурные мероприятия, направленные на укрепление духовных и культурных традиций.