Село Заворово впервые упоминается в письменных источниках XVI–XVII веков как государев погост с приходским деревянным храмом во имя Живоначальной Троицы. Вероятно, после польско-литовской интервенции в начале XVII века деревянный храм был уничтожен, и упоминалась лишь церковная земля сельца Заворово.
В 1699 году по благословению Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Адриана дядька (воспитатель) царя Петра I князь Михаил Никитич Львов построил каменную церковь с колокольней. Храм кирпичный, на белокаменном фундаменте, бесстолпный, перекрытый сомкнутым сводом, одноглавый, с трапезной и небольшой шатровой колокольней.
При священнике Троицкого храма о. Петре в 1865 году по благословению митрополита Московского и Коломенского Филарета (Дроздова) были пристроены два тёплых придела: южный — во имя Владимирской иконы Божией Матери и северный — во имя святого Архистратига Михаила.
В 1938 году храм был закрыт и использовался как клуб для показа кинофильмов. В этот период внутреннее убранство храма было утрачено.
В 1991 году храм был возвращён Русской Православной Церкви, и в нём возобновились богослужения. С этого времени начались восстановительные работы, направленные на реставрацию и благоукрашение храма.
В 1999 году торжественно отмечалось 300-летие храма. В 2005 году на колокольню был поднят вновь отлитый колокол, подаренный депутатом Государственной Думы В.А. Семёновым. Храм полностью восстановлен как внутри, так и снаружи. При храме действует воскресная школа. Богослужения в храме совершаются регулярно в выходные и праздничные дни.
Последний священник храма, Иоанн Владимирович Косинский, 26 февраля 1938 года был расстрелян в селе Бутово Московской области, оставив матушку и восемь детей в возрасте от 3 до 22 лет. На Архиерейском соборе 2000 года о. Иоанн был причислен к лику святых. В храме написана икона священномученика Иоанна, и каждый год 13/26 февраля совершается торжественное богослужение в его честь.
