Посёлок Октябрьский, ранее известный как Балятино, упоминается с XIV века как поселение на Астраханском тракте. Однако православная церковь в посёлке никогда не существовала. В 2004 году, по инициативе местных жителей, была создана православная община во главе с протоиереем Дмитрием Мурзюковым, благочинным церквей Люберецкого округа Московской епархии. Администрация посёлка выделила земельный участок для строительства храма в живописном месте соснового бора вдоль федеральной трассы «Урал», рядом с посёлковым кладбищем.
Строительство храма началось в 2007 году, и в 2009 году был освящён главный престол во имя Святой Троицы. Церковь выполнена в традиционном русском архитектурном стиле с элементами древнерусского зодчества. Внутреннее убранство храма включает иконостас и росписи, выполненные местными мастерами, отражающие богатство православной традиции.
В 2011 году, в связи с расширением территории города Москвы, часть земель, включая территорию храма, была передана в состав столицы. Несмотря на это, храм продолжает функционировать и служить духовным центром для жителей посёлка Октябрьский и окрестных районов.