Оказавшись в изгнании, русские белоэмигранты первым делом начали строить свои церкви, которые стали для них местом притяжения и большого утешения. В 1925-м году в Белграде была основана первая белоэмигрантская церковь Святой Троицы, которую местные жители называют Русской церковью.
Храм Святой Троицы был сооружён по инициативе основанной в ноябре 1920 года протопресвитером Петром Беловидовым русской церковной общины в Белграде, ставшем в начале 1920-х годов центром духовного и гражданского притяжения русских белоэмигрантов, которые проживали в Королевстве сербов, хорватов и словенцев.
Храм был заложен 21 сентября 1924 года и освящён 4 января 1925 года в присутствии Главнокомандующего Русской Армией барона Петра Николаевича Врангеля и других высших чинов, а также духовных и гражданских лидеров русских белоэмигрантов.
Церковь Святой Троицы была построена благодаря финансовой помощи сербского правительства. Председатель Совета Министров Никола Пашич отпустил из казны 40 тыс. динаров, два кирпичных завода поставили бесплатно свою продукцию. Руководил строительством выдающийся русский архитектор Валерий Владимирович Сташевский, известный по своим работам в Российской Империи и Югославии.
Первым настоятелем храма стал Петр Беловидов, возглавлял приход до своей смерти в 1940 году, после чего его сменил священник Иоанн Сокаль (будущий православный епископ), который занимал эту должность до 1950 года.
В Троицкую церковь приезжали служить патриархи Сербские Димитрий и Варнава, здесь молились вместе с русскими белоэмигрантами король Александр Первый Карагеоргиевич и королева Мария, члены королевской семьи, сербские министры, иностранные дипломаты и простые жители города
В 1929 году в храме перезахоронен Главнокомандующий Русской Армии и предводитель Белого Движения Петр Николаевич Врангель, умерший годом ранее в Брюсселе. В церкви до 1944 года хранились боевые знамёна Русской Императорской Армии, а также трофейные Наполеона и османских войск, захваченные в прошлые века.
Перед приходом советской армии и партизан Тито русские белоэмигранты массово покинули Югославию, они были вынуждены спасаться от неминуемой расправы. Также они вывезли с собой все знамена, хранившиеся в храме. Оставшиеся в городе русские попали под каток репрессий, а сам храм апреле 1945 года был принят в общение с Московской патриархией и вошел в её подчинение.
В 1946 году храм получил статус Подворья Русской Православной Церкви в Белграде и находился в составе ставропигиального благочиния русских православных приходов на территории Югославии. В 1954 году решением Священного Синода Русской Православной Церкви благочиние было упразднено, и все входившие в него храмы, кроме Троицкого в Белграде и приписанной к нему Иверской часовни на Русском кладбище, были переданы в юрисдикцию Сербской Православной Церкви.
В 1957 году Подворье посетил патриарх Московский и всея Руси Алексий Первым и совершил в храме литургию.
Храм был серьёзно повреждён в результате ракетного удара в апреле 1999 года по телекомплексу, в ходе бомбардировки Югославии, но уцелел и в 2000 году началось его восстановление. 25 марта 2007 году освящение восстановленного храма совершил митрополит Кирилл Гундяев (нынешний патриарх РПЦ). С тех пор храма вновь открыт для посещения и службы, он является одним из самых популярных в Сербии.