Храм Троицы Живоначальной был построен в 1551 году, из толстых деревьев лиственницы, внутри стёсанных. Сруб поставлен в виде креста и имеет два яруса, первый четырехугольный, с четырехугольным полукружием для алтаря, второй восьмиугольный. Храм небольшой, длина 10, ширина 4 сажень.
Храм Троицы Живоначальной в Свияжске, первый православный храм на Правобережье Волги, единственный в Поволжье памятник русского деревянного зодчества XVI века. Единственное строение, что сохранилось от крепости Ивана Грозного, от первого рубленого города, спущенного по Волге из Мышкина. Храм Троицы Живоначальной построен в 1551 году одновременно с крепостью Свияжск.
Храм срублен зимой 1550 года в лиственничных лесах вотчины князей Ушатых под Угличем из толстых полуаршинных бревен лиственницы, стесанных внутри, затем вместе с прочими деревянными строениями города доставлен в Свияжск плотами весной 1551 года и поставлен за один день воинами князя П.С. Серебряного-Оболенского. Она на 163 года старше знаменитой Преображенской церкви в Кижах. Храм Троицы Живоначальной был освящен 17 мая 1551 года, в день Святой Троицы.
Основные переделки датированы второй половиной XVII века, когда на территории давно закрытого Троице-Сергиевского монастря с разрешения Синода разместился Иоанно-Предтеченский монастырь. В 1819 году к храму Троицы Живоначальной были пристроены крыльца с колоннами, а в 1821 году церковь поставили на кирпичный цоколь, бревенчатые стены обшили тесом и покрасили масляной краской. Интерьер был сильно искажён в советское время, вывезены иконы XVI — XVII веков, однако сама конструкция резного иконостаса сохранилась.
Что касается позднейших искажений ее облика, произошедших в основном в XIX веке, то ей повезло куда меньше, чем кижскому деревянному погосту. Весь верх её, первоначально шатровый, был заменен плоской железной кровлей с железным же куполом. Когда-то вся устремленная к небу, подобно знаменитой деревянной шатровой церкви в карельской Кондопоге, она словно бы «приземлилась» и стала раза в полтора ниже, чем была. Когда-то ее высота, судя по сохранившимся старинным рисункам, не уступала ее длине, а длина составляла 21,3 м. Другое искажение состоит в том, что бревенчатый срубный храм полностью покрыли тесом и покрасили краской, то серой, то зеленой, то голубой становилась эта церковь в разные годы, по мере того, как очередная краска тускнела и облезала. Это «омолодило» храм сразу века на три.
Впрочем, кижские церкви в XIX веке тоже были обиты тесом. При реставрации тесовое покрытие сняли. В настоящее время храму Троицы Живоначальной возвращен его первоначальный облик.
Особенность интерьера Троицкой церкви, ещё усиливающая её сходство с деревенской избой, это длинные лавки, стоящие вдоль стен. Стоящие, видимо, изначально. Они ещё в старину были намертво прибиты к полу и таким образом стали неотъемлемой частью интерьера. Две лавки были прибиты даже в алтаре. В древнерусских церквах обычно и стояли такие скамьи, чтобы уставшие от стояния могли немного отдохнуть. Кажется, что вообще всё в этой церкви, деревянное. Даже семисвечник в алтаре, и тот стоял деревянный. Единственное, что выделяется из этого царства брёвен, тёса и дощатой резьбы, потемневшее от старости висячее медное паникадило. Главным украшением церкви был, конечно, иконостас также деревянный и первоначально 4-ярусный. Узоры иконостаса сохранились лишь частично, часть накладной резьбы обломана, но видно, что он выполнен в стиле украинского барокко.
На входе в храм стоит простенькая с виду скамейка, на которой, как утверждают местные жители, сиживал сам Иван Грозный.
До наших дней в храме Троицы Живоначальной сохранился, правда в сильно повреждённом виде, почти совсем без икон и без многих деталей резьбы, среди которых сохранились деревянные скульптуры Спасителя и апостолов, ныне хранящихся в Музее изобразительных искусств Казани, иконостас XVII века. Туда же в советское время были перевезены все иконы праздничного чина, представляющие особую ценность.
