Храм построен в 1818 г. на средства прихожан вместо утраченных деревянных церквей XVIII ст. — Никольской и Троицкой. Ярусная колокольня разрушена в годы Великой Отечественной войны.
Село Ефимьево было подарено боярином Шеиным Ростовскому Богоявленскому монастырю в 1564 году, и принадлежало ему до 1764 года. По приписным книгам 1678 г известно, что в XVII веке здесь стояла деревянная церковь Святителя Николая Мирликийского «при ней поп Семен, в селе 14 дворов крестьянских и 13 бобыльских с населением 116 душ мужского пола». В 1693 строиться новая церковь (видимо первая погорела) во имя Живоначальной Троицы. Эта церковь заменяется новой в 1779 году.
Незадолго до этого в 1776 году возводиться еще одна церковь опять с посвящением Святителю Николаю. (Возможно автор принял переименование церкви или же строительство придела за строительство нового здания, потому как кажется довольно странным возведение двух церквей в небольшом селе почти одновременно). Но и эти церкви простояли лишь до 1818 года, когда на их месте возводиться ныне существующая каменная церковь Святой Троицы с приделом Николая Мирликийского. В 1892 году при церкви была открыта земская народная школа. Известно, что в 1893 году в ней было уже 38 учащихся. В советское время храм был закрыт и разорен. Сломана его колокольня и купол.
В настоящее время храм возвращен верующим. Ведутся ремонтные работы.
По книге протеирея О.Пэнэжко «Храмы и монастыри Переславля-Залесского и окрестностей». — Владимир, 2007 г.