Храм был построен попечением купца первой гильдии Ивана Ступина в 1859 году. В годы советской власти церковь была закрыта и пришла в запустение. Восстановительные работы начались в 2011 году. В будущем на этом месте планируется организовать скит выксунского Иверского женского монастыря.
15 сентября 2012 года епископ Выксунский и Павловский Варнава совершил чин освящения восстановленного храма в честь Пресвятой Живоначальной Троицы. После этого в новоосвященном храме правящий архиерей возглавил первую Божественную литургию. Его Преосвященству сослужили руководитель службы протокола Выксунской епархии протоиерей Димитрий Колоколов, благочинный Выксунского округа иерей Игорь Покровский и другие клирики епархии.