Церковь была построена в 1900—1904 годах для разгрузки прихода храма Спаса Нерукотворного в Шувалове.
Участок для строительства выбирали поблизости от Спасской церкви. Церковь по первоначальному замыслу должна быть Петропавловской. Предполагалось, что храм по своему плану будет представлять в уменьшенном виде копию храма Христа Спасителя в Москве. Однако осуществить это намерение не удалось, хотя идея постройки ещё одного храма продолжала существовать. В итоге был приобретен участок графа Орлова-Денисова недалеко от Поклонной горы близ Первого озера. На деньги Эраста Леонтьевича Пигулевского был куплен участок. В 1898 г. была заложена часовня по проекту архитектора А. И. Носалевича. Немного позже заложили саму церковь. Проект был утвержден в 1900 г., он был заказан инженеру А. С. Тиханову. На этот раз храм был посвящён Троице Живоначальной в память «Священного коронования Их Императорских Величеств».
В 1904 году церковь была освящена епископом Нарвским Антонином. В освящении участвовал святой Иоанн Кронштадтский.
Южный конец Большой Озёрной улицы стала называться Троицкой улицей. Сегодня она называется опять Большая Озёрная улица, д. 29
В 1909 г. при церкви было создано благотворительное братство, а при нем начальная школа.В 1937 г. скончался служивший в храме с 1935 г. протоиерей Григорий Божуков. На его место никого потом не назначили. В итоге осенью 1938 г. церковь была закрыта и разорена новой властью. Украшала храм фреска на южном и северном фасадах. Стены расписаны живописью по штукатурке. Стены снаружи облицованы декоративным красным кирпичом. Фасадные украшения выполнены из цемента и окрашены в белый цвет.В храме был уникальный двухъярусный золочёный иконостас в древнерусском стиле. Он был выполнен по эскизам Д. В. Дудакова и на пожертвования Д. М. Михайлова (ктитора храма). Церковь Пресвятой Троицы однопрестольная с одним большим куполом и пристроенной шатровой колокольней. Для колокольни храма озерковский домовладелец Тряничев пожертвовал 10 колоколов. Самый большой весил 3,5 тонны. Храм построен в русско- византийском стиле. Храм вмещал около 500 человек. Высотой он был около 30 метров, а по длине периметра имел протяженность около 13 метров.
29 декабря 1961 года между Выборгским райсоветом депутатов трудящихся и ЛОЕХБ (Евангельская церковь и баптистов) был заключен договор. Согласно ему ЛОЕХБ приняла от исполкома Выборгского райсовета в бессрочное бесплатное пользование молитвенное здание, находящееся по Троицкой ул., д. 29-а. Ранее церковь использовалась под фасовочный цех химических красок и она нуждалась в ремонте.
Немного истории. В Ленинграде община ЕХБ была создана в конце войны. Верующие сначала собирались по квартирам в разных районах города. Только в 1946 году, после восьми лет нелегального существования, Ленинградская община (ЛОЕХБ) получила официальную регистрацию. Ей было передано в бесплатное и бессрочное пользование здание бывшей православной церкви на Большеохтинском проспекте.
На Рождество в 1955 году, в церкви ждали американцев. Одиннадцать членов труппы, отправились в Евангелическо-баптистскую церковь. Приезд мирового турне “Порги и Бесс” — явилась плодом долгих переговоров между СССР и компанией “Эвримен-опера. Ленинградские прихожане , в основном старики, и пели стандартные, знакомые баптистские гимны на русском языке. На прощание все присутствующие достали белые носовые платки и помахали ими в воздухе. И они пели: "да пребудет с вами Бог, пока мы снова не встретимся." Слезы просто текли по лицам американцев, и всех присутствующих там.
22 июля 1956 года гостями ленинградских верующих были 200 человек военных моряков Голландии. Моряки военного корабля прибыли в Ленинград с дружеским визитом, с пастором и духовым оркестром.
В Ленинграде с 1946 по 1959 годы церковь ЕХБ возросла почти вчетверо — с 700 до 2759 человек. Количество сидячих мест было ограничено и люди стояли, в проходах и вдоль стен зала. После смерти Сталина в 1953 году постепенно началась «оттепель» и у верующих.
XXI съезд КПСС объявил о «полной и окончательной победе социализма в СССР». На этом съезде прозвучали слова Хрущева, что уже через семь лет, т.е. в 1965 году, он покажет по телевидению «последнего попа». После этого призыва был сокращен состав хора и количество проповедников, ликвидирована столовая. Снизилось количество крещений за счет указания не крестить молодежь до 30 лет и увеличения испытательного срока до 3 лет. За 15 лет верующие отремонтировали свой дом и привели в порядок. Была благоустроена и прилегающая к нему территория. Молитвенный дом располагался относительно близко к центру города, и был удобно расположен к транспортному сообщению. В 1961 году власти решили снести здание церкви. Взамен исполком Ленгорсовета предложил ЛОЕХБ здание бывшей Троицкой церкви у Поклонной горы. При этом верующие должны были переехать в помещение вдвое меньшей площади. 2 февраля 1962 года в молитвенном доме на Поклонной горе состоялось первое богослужение, а к 1964 году был закончен капитальный ремонт.
29 января 1976 года произошло знаменательное событие, в церкви на Поклонной горе состоялось совместное богослужение, в котором приняло участие духовенство Русской православной церкви во главе с митрополитом Ленинградским и Новгородским Никодимом (Ротовым). Это необычное богослужение прошло в духе братского общения и оставило после себя хорошие воспоминания, где было отмечено, что христианская религия — это религия мира.
Сегодня здание церкви на Поклонной горе признали памятником архитектуры. Существует также община церкви Cвятой Троицы в Озерках, которая борется за возвращение часовни Святителя Николая Чудотворца. Со времени организации прихода в 1999 г. община пыталась решить этот вопрос. На участке часовни сохранился исторический фундамент из колотого гранита часовни Николая Чудотворца. Последним арендатором участка до 1991 года была база вторсырья. Фундамент является подземной частью культового здания. На него распространяется решение Малого Совета Ленгорисполкома N 440 от 30.12.92 г. о порядке передачи культовых зданий с прилегающими земельными участками.На обращения КУГИ общине отвечали отказом, ссылаясь на возможность межконфессионального конфликта. Ни юридических, ни исторических поводов для отказов нет, и это создает напряженность, которая нарастает с каждым годом, вовлекая все большее количество верующих. Собрались также подписные листы верующих, но были игнорированы КУГИ.18 мая 2007 у станции метро «Озерки» в Санкт-Петербурге православно-патриотические организации провели организованный Русским Имперским Движением пикет в поддержку общины церкви Cвятой Троицы в Озерках.
Интересно, как сейчас обстоят дела у православной общины церкви Cвятой Троицы в Озерках, с решением этого вопроса?
Соседний участок православной церкови Святой Троицы, занимает церковь ЕХБ (евангельских, которая претендует на пользование и участком часовни, идущие в разрез с его прямым назначением (не под культовые цели).