Деревня Чиганак была основана в 1741 году и позднее слилась с селом Блохино. В 1809 году в селе Блохино Балашовского уезда Саратовской губернии была построена каменная однопрестольная церковь с каменной же колокольней. Храм был построен тщанием владельца села поручика Михаила Блохина. В 1908 году к храму были пристроены два каменных придела; правый придел был полностью закончен и освящен к 1912 году, левый был освящен позже, предположительно, в 1913 году. В штате причта состояли священник и псаломщик, проживавшие в церковных домах. В селе была церковная школа.
К приходу села Блохино была приписана деревня Чиганак, располагавшаяся в половине версты от села. Со временем, по мере роста и села, и деревни они слились, и уже в годы Советской власти за получившимся конгломератом закрепилось название Чиганак.
Известно, что к маю 1936 года церковь считалась «фактически бездействующей в течении ряда лет». 13 июня 1936 года Президиум Ртищевского Райисполкома постановил: «предложить председателю Чиганакского сельсовета поставить вопрос на собрании о закрытии указанной церкви и её использовании». 4 сентября 1939 года тот же исполком ходатайствовал перед Саратовским Облисполкомом об использовании здания «бывшей церкви в колхозе им. Калинина» на строительство мельницы. Наконец, 3 февраля 1941 года Ртищевский Райисполком постановил: «бездействующую церковь в с. Чиганак закрыть. Просить Облисполком утвердить настоящее решение о закрытии церкви в с. Чиганак».
До начала 1990-х годов в здании работала крупорушка. 29 сентября 1994 года вышло постановление Администрации ОМО г. Ртищево и Ртищевского района № 603, согласно которому запрещалось использование культовых сооружений под хранилища и складские помещения. Здание Троицкой церкви было законсервировано.
С 2001 года Приказом Министерства культуры Саратовской области от 19 июня 2001 «Об утверждении списка вновь выявленных объектов историко-культурного наследия, расположенных на территории Саратовской области», здание церкви внесено в список выявленных памятников историко-культурного наследия области.
В настоящее время здание церкви находится в рунированном состоянии, однако, по заключению специалистов ВООПИиК, его восстановление возможно.