Архитектор этой церкви Михаил Петрович Коринфский. На колокольне сохранился шпиль, а в интерьере остатки иконостаса четкой классической композиции времени постройки церкви.
В настоящее время здесь находится Никольский скит Серафимо-Дивеевского монастыря.
Современные исследователи творчества Михаила Петровича Коринфского считают, что проект храма в Автодееве выполнил именно этот знаменитый мастер русской архитектуры.
Строительство Троицкой церкви приходится на период владения селом Рахмановыми. Известно, что они раскрепощали крестьян в 1861 году. В 1890 году в Автодееве было 128 домов, в которых проживали 343 души мужского пола и 352 женского.
Автодеево славилось своими пашнями, сенокосами, лесными угодьями и бортничеством. Здесь был и свой кирпичный завод. Предположительно на месте усадьбы Рахмановых находится изящная хозяйственная постройка необыкновенно прочной кладки.
Из кирпича местного производства был построен и Автодеевский храм в честь Живоначальной Троицы с тёплым Никольским приделом. В начале XX века в приход входили: село Автодеево, деревни Теряевка, Клопока и Михайловка.
Церковь была закрыта в 1936 году: в советские годы здание храма использовалось как колхозная мельница и зерносклад.
Объект включен в справочник «Памятники истории и культуры Горьковской области», изданный в 1980 году под редакцией профессора В.П.Фадеева. Вот как описывают Троицкую церковь авторы раздела «Памятники архитектуры» этого хрестоматийного издания С.Л.Агафонов и Ю.Г.Самойлов:
«Основное сооружение представляет собой кубический объем, завершенный барабаном, с круглыми окнами и куполом. Алтарь полукруглый. С запада невысокая трапезная и трёхъярусная колокольня. В шестиколонных портиках, приставленных с южной и северной сторон к главному объему, угловые колонны придвинуты друг к другу. Четырёхгранная колокольня имеет портики в первом ярусе и вытянутые арочные проёмы в ярусе звона. Аналогичную структуру имеют и некоторые другие церкви Ардатовского района, построенные в те же годы.
На колокольне Троицкой церкви в Автодееве сохранился шпиль, а в интерьере – остатки иконостаса четкой классической композиции времени постройки церкви. В соответствии с духом классицизма архитекторы 1820-х годов стремятся использовать простейшие геометрические формы, обходятся минимумом пластических средств. Лишь немногие скромные архитектурные детали украшают гладкие стены сооружений этого времени».
В 1994 году началось восстановление храма, и бывшая приходская церковь открылась вновь, но уже в качестве Свято-Никольского скита Свято-Троицкого Серафимо-Дивеевского монастыря.