В месте, называемом «Потеряихой», на капитал дворянина Петра Медведева в 1718 году закладывается деревянная церковь «во имя Святая Троицы» с приделом Святых апостолов Петра и Павла. Закладка церкви происходила с благословения сибирского митрополита Фёдора Лещинского. 16 января 1721 года в Троицкой церкви освящается придельный престол во имя апостолов Петра и Павла. Освящение производил строитель Иркутского Вознесенского монастыря митрополит Корнилий. Примечательно то, что в иркутских летописных источниках отмечается в этом году наводнение на реке Ангаре. Вода против Троицкой церкви, у так называемого Медведева возвышения, поднялась примерно на полтора аршина. «И когда кругом церкви священники обошли и за ними народ пошёл, тогда на северной стороне лед обломился».
В этом же 1721 году, 24 июня, прибывшим в Иркутск в марте месяце пекинским архимандритом Антонием Платковским освящен главный престол храма «во имя Святыя Живоначальныя Троицы». Позднее, в апреле 1858 года, иркутским купцом Яковом Степановичем Майковым, более двадцати лет исполняющим обязанности старосты Троицкой церкви, вокруг храма было высажено много деревьев, среди которых имелись сосны, ели, пихты, кедры и другие деревья и кустарники. Разросшаяся роща предохранила в 1879 году церковь от пожара.
С 1754 года началось строительство каменной Троицкой церкви в стиле сибирского барокко со своеобразным объёмным решением конструкции здания и нарядным фасадным убранством. Ещё не окончено было строительство всего комплекса церкви, как 5 мая 1763 года освящается тёплый придел во имя Рождества Богоматери. На стройке же в этом году произошёл трагический случай: «Июля 19-го числа в Иркутске у строящейся Троицкой каменной церкви холодный свод обвалился и трёх человек задавило, которые того же дня и померли». Эта авария, естественно отодвинула срок окончания строительных работ. В 1775 году освящается главный престол во имя «Святой Живоначальной Троицы», а в 1778 году — престол Святых апостолов Петра и Павла. В декабре 1785 года на колокольню Троицкой церкви был поднят колокол весом в 204 пуда.
В период с 1845 года по 1847 год многие иркутские церкви, особенно старинной постройки, подвергались ремонтным работам. Не стала исключением и Троицкая церковь — её ремонт и исправления были произведены в 1846 году. При Троицкой церкви 16 января 1866 года открывается приходская начальная школа, размещённая в доме иркутского мещанина С.И. Левина, который бесплатно предоставил для школы своё помещение. Со следующего года школа перебирается в дом иркутского купца Ивана Николаевича Хахилева. В наводнение 4 января 1870 года церковная школа была затоплена до потолков и занятия временно прекратились. Но уже 21 ноября 1870 года приходская школа вновь открывается в специальном здании размером 3×4 сажени. Первоначально в школу было зачислено три мальчика и десять девочек.