В 1653 году на берегу реки Клязьмы, в пустоши Иванишково, князь Яков Никитич Одоевский основал деревянный храм в честь Святой Живоначальной Троицы. С этого момента местность стала именоваться селом Троицким.
В 1695 году князь Михаил Яковлевич Черкасский, владевший в то время селом Троицким, инициировал строительство каменного храма на месте прежнего деревянного. Строительство продолжалось до 1704 года, когда новый каменный храм был завершён и освящён. Этот период характеризуется активным развитием каменного зодчества в России, и возведение каменного храма отражало стремление к долговечности и величию культовых сооружений.
В 1815–1822 годах, при новом владельце села, графе Дмитрии Николаевиче Шереметеве, к храму была пристроена каменная колокольня.
В начале XX века, в связи с увеличением числа прихожан, храм был расширен, чтобы вместить всех верующих. Это свидетельствует о росте населения и укреплении религиозной жизни в селе.
После революции 1917 года начался период гонений на Русскую Православную Церковь. Троицкий храм не избежал этой участи. В 1929 году по ложному обвинению был арестован настоятель храма протоиерей Пётр Холмогоров. После нескольких месяцев заключения он был освобождён, но его здоровье было подорвано, и он не смог продолжать своё пастырское служение в полной мере. Его преемник, протоиерей Василий Рыбнов, был убит в 1931 году во время совершения заупокойной вечерни в селе Новосельцево. Последний настоятель, протоиерей Сергий Третьяков, был арестован в 1936 году, после чего его судьба остаётся неизвестной. В том же году храм был закрыт, с него сняли колокола, а в 1940 году он лишился своих завершений и был осквернён.
Во время Великой Отечественной войны здание храма использовалось как бомбоубежище. В 1945 году в нём разместилась ткацкая фабрика, а в конце 1970-х годов её сменила литейное предприятие, функционировавшее до 1990 года. За эти годы храм значительно обветшал, его облик был искажён, а на крыше выросли деревья.
Возрождение церковной жизни в селе Троицкое началось в 1995 году. Поскольку храм ещё не был передан церкви, богослужения проводились у его стен: сначала на улице, затем в бытовке, построенной для рабочих литейного предприятия. В 1997 году, при личном участии митрополита Крутицкого и Коломенского Ювеналия, храм был возвращён Русской Православной Церкви. Первое богослужение в нём после возвращения состоялось 18 июля, в день празднования обретения мощей преподобного Сергия Радонежского, одного из престольных праздников храма. С этого момента начались активные работы по восстановлению храма.
Благодаря усилиям прихожан и благотворителей, храм постепенно обретал своё прежнее благолепие. В 1999 году были отлиты и установлены новые колокола. В том же году церкви передали дом причта, расположенный через дорогу от храма, который также нуждался в серьёзной реставрации. К 2004 году основные восстановительные работы были завершены: благоустроена территория, построено новое здание крестильни и возведена ограда. В период с 2000 по 2004 годы был восстановлен дом причта, построены богадельня, гараж и складские помещения.
