Троицкая церковь строилась на небольшой возвышенности в 500 м от берега Енисея как приходская формирующейся новой слободы города. Боковые теплые приделы: северный Сретенский, южный — Живоначального источника — были заложены одновремено с главным холодным храмом и завершены в 1773 году.
Одноэтажный кирпичный объем здания состоит из расположенных на продольной оси: сохранившегося фрагмента четверика, трапезной с двумя боковыми приделами, нижнего яруса колокольни. Западный фасад в одну ось оконных проемов, фрагмент заложенного окна на южном приделе, с одним дверным проемом. Южный фасад в семь осей оконных проемов, одно заложенное окно в нижнем ярусе колокольни, четыре окна в южном приделе, одно окно в храмовом четверике, одно окно в алтаре холодного храма. Восточный фасад в две оси оконных проемов, по одному в алтарях придельных храмов. Северный фасад в две оси оконных проемов, одно окно в алтаре придельного храма, одно окно в храмовом четверике холодного храма. Крыша четырехскатная, современная. Главный вход на западном фасаде.
К продольно ориентированному помещению холодного храма с востока примыкает помещение полукруглой алтарной апсиды, с запада – поперечно ориентированное обширное помещение трапезной с боковыми приделами. С запада к трапезной примыкает квадратное помещение притвора. Интерьер просторной трапезной развит в поперечном направлении. Помещения трапезной холодного храма и боковых придельных храмов сообщаются через широкие арочные проемы.
Сохранился богато украшенный мелкопрофильным декором из лекального кирпича нижний ярус здания. Стены завершены карнизом в виде метрического ряда городчатых кронштейнов. Углы объемов обработаны широкими лопатками, украшенными «пламенеющими» киотцами и филенками квадрифолийной формы с керамическими вставками. Портал западного входа решен в виде широкой профилированной рамы с килевидным завершением. По сторонам рамы портала расположены вертикальные стойки из сдвоенных «триконхов» , завершенные волютами и колонны сильно видоизмененного «ионического» ордера.
На остальных фасадах сохранились оконные и дверные наличники в виде заглубленной в стену профилированной рамы с килевидным навершием; вертикальные стойки из сдвоенных «триконхов» по сторонам оконных проемов, завершенные балясинами; широкие лопатки на углах объемов, украшенные «пламенеющими» киотцами и филенками квадрифолийной формы с керамическими вставками.
Разнообразные верхние ярусы храма и колокольни отличались тонко найденными пропорциями и выразительностью силуэта. Бесстолпный храм типа малый восьмерик на четверике завершался изящным, выполненным в лучших традициях сибирского барокко, пятиглавием. Стройный столп многоярусной колокольни из ритмично убывающих подобных друг другу восьмериков восходил к традициям архитектуры московского барокко конца XVII века.
Трехчастная продольно-осевая композиционная схема Троицкой церкви в дальнейшем нашла воплощение в композиции Покровской церкви в г. Красноярске. Сохранился нижний ярус постройки со значительными утратами. Образец церковной постройки, синтезирующей черты московского, уральского и иркутского барокко. Одно из лучших произведений «енисейской школы» сибирского каменного зодчества. Один из редких образцов каменной церковной постройки 70-х годов ХVIII века. в Сибири и в Красноярском крае.
В 2019 году завершена реставрация храма. Выполнены демонтажные работы, усиление фундаментов, воссоздание утраченных элементов церкви, в частности, храмовой части и колокольни. Произведено устройство железобетонных сводов, ремонт существующих кирпичных сводов, ремонт отдельных помещений, фасадов, устройство оконных и дверных проемов, устройство инженерных сетей — внутренних и наружных, благоустройство с воссозданием кирпичного ограждения, строительство туалета для прихожан и устройство модульной котельной.
