В настоящее время является самой древней постройкой монастыря и вторым из сохранившихся старейших храмов г. Курска. Его закладка осуществилась стараниями игумении Пелагеи в 1695 году на месте деревянной церкви в честь Святой Троицы. Новый каменный храм обители стал значительно больше прежнего и покрыл собой часть старинных захоронений существовавшего при церкви приходского кладбища; имел два этажа. На нижнем этаже была устроена церковь в честь иконы Божией Матери «Смоленская», а на верхнем – главный престол в честь Пресвятой Троицы.
Верхний храм является типичным образцом русской архитектуры конца ХVII века и представляет из себя восьмерик на четверике. С западной стороны к нему примыкает трапезная часть, входом в которую служит прекрасный перспективный портал. Рядом с ним маленькая дверь в стене, за которой находится узкая каменная лестница, ведущая на колокольню (первоначально колокольня состояла из 5 ярусов, позднее 2 верхних яруса были скрыты шатром). С восточной стороны расположены три алтарных апсиды, опирающиеся на вынесенный вперед прямоугольный алтарь нижнего храма.
В 70-ые гг. ХVIII в. стены и купол внутри церкви были украшены лепными изображениями: в куполе – Господа Саваофа, по сторонам – фигурами ангелов и четырех евангелистов в парусах. В таком декоре ярко проявилось влияние украинского барокко с характерной для него пышностью и западными мотивами. Не сохранившийся до наших дней пятиярусный иконостас также был богато украшен барочной позолоченной резьбой. В 1860 г. к Троицкому храму были пристроены боковые приделы. Южный придел был освящен в честь в честь Рождества Иоанна Предтечи; в северном приделе до 1911 г. была ризница, после чего в нем был устроен престол в честь свт. Иоасафа Белгородского и прп. Серафима Саровского.
Троицкий храм стал первым действующим храмом обители после возвращения ее Русской Православной Церкви. Главный придел вновь был освящен 26 августа 1993 года; был устроен временный невысокий иконостас, расписаны стены трапезной части. Престолы в северном и южном приделах пока не обновлены. В настоящее время храм находится на реставрации.
