Согласно историческим данным, на месте современного храма ранее существовала деревянная церковь Воскресения Христова, которая была уничтожена пожаром. В 1813 году, по инициативе и на средства поручика Порфирия Феодоровича Грекова, началось строительство каменного храма Святой Троицы с двумя приделами: в честь Казанской иконы Божией Матери и святой великомученицы Екатерины. Строительство велось поэтапно и было завершено в 1837 году. В 1898 году к храму была пристроена колокольня.
Архитектурно храм выполнен в стиле ампир. Кирпичное здание имеет кубическую форму с двухколонными лоджиями на боковых фасадах и полукруглыми окнами над ними. В третьей четверти XIX века была пристроена новая трапезная с двумя приделами.
В 1930-е годы, в период гонений на церковь, храм был закрыт и использовался как колхозный склад. В 1970 году здание пострадало от пожара и пришло в ветхое состояние. В 1991 году храм был передан Русской Православной Церкви. На тот момент здание находилось в руинированном состоянии: отсутствовали потолок, крыша, двери, окна, а стены были частично разрушены.
После передачи храма верующим начались восстановительные работы. В настоящее время Троицкий храм в Лужниках действует и является центром духовной жизни села.
