Село Троицкие Озёрки известно с XVIII века. Согласно некоторым источникам, церковь Троицы Живоначальной была построена не позже XVIII века. В 1862 году в церкви был устроен придел Димитрия Ростовского.
Архитектурно, церковь представляла собой кирпичное здание в стиле классицизма. Старожилы отмечают, что храм был окружен кованой оградой, имел мелодичный колокол и внушительный иконостас. Территория вокруг храма была выложена керамической плиткой, по периметру росли липы и цвела сирень; две липы сохранились до наших дней.
В годы Великой Отечественной войны, в 1942–1943 годах, храм был разрушен. Пригнанная рота солдат разобрала здание, а кирпич использовался при строительстве скотных дворов.
В настоящее время от церкви Троицы Живоначальной остались лишь воспоминания старожилов и несколько сохранившихся элементов, таких как две липы. Информация о внешнем облике и внутреннем убранстве храма ограничена, поскольку исторические фотографии и подробные описания не сохранились.