Здание Гатчинского реального училища имени императора Александра III было построено в 1899-1900 годах по проекту главного архитектора Гатчины Н. В. Дмитриева. Сменивший его на этой должности Леонид Михайлович Харламов продолжил в 1907 году строительство второй очереди комплекса зданий Реального училища. В частности, с восточной стороны главного здания была пристроена церковь. Снаружи она выглядит как полукруглый выступ за левым углом фасада.
Дату освящения церкви установить не удалось, известно лишь, что в 1909 году старостой церкви Святой Живоначальной Троицы Гатчинского реального училища стал Сергей Михайлович Верёвкин, гатчинский купец, потомственный почётный гражданин, известный благотворитель, занимавший эту должность вплоть до самого закрытия церкви в 1918 году.
В настоящее время в здании училища – средняя школа №4.