Церковь во имя Пресвятой Троицы каменная, о пяти главах, находится в самом центре города Старой Руссы на Троицкой улице. Существование на этом месте церкви во имя святой Троицы относится ко временам отдалённым. В первой описи города Старой руссы, по указу царя Михаила Фёдоровича, в 1625 году, она значится сожжённой литовцами в 1609 году. Во второй описи города Старой Руссы , бывшей в 1673 году, упомянуто только место церкви, где она находилась.
В 1680 году на прежнем месте вновь выстроена настоящая церковь во имя святой Троицы на иждивение купца Якова Тверева, а в 1684 году, 13 декабря, она была освящена. После чего, через 65 лет, церковь эта подверглась запустению от бывшего в 1759 году 29 июня пожара, во время которого сгорели большая часть утвари и самый престол с ризницей, за исключением святого антиминса, евангелие и икон, стоявших в иконостасах. По возобновлении сей церкви в 1767 году, она опять пришла в повреждённое состояние. Согласно прошения священника сей церкви Феодосия Савина, настоятельной грамотой архиепископа Димитрия в каменном притворе оной дозволено было устроить вновь, вместо сгоревшей в 1759 году деревянной Златоустовской церкви, придел во имя Иоанна златоуста. Во время ужасной бури 13 июня 1836 года, сильным вихрем с северо-западной стороны, сорвало с главы весь купол, который и упал близ церкви с повреждением оной, а юго-восточная глава приметно всею своей тяжестью наклонилась, от чего в стенах церкви, при которых стояли главы, оказались большие трещины. В следствие таких повреждений были неотлагательно разобраны четыре боковых главы с куполами и оставлена одна только средняя.
В 1854 году, по случаю оказавшихся новых повреждений на сводах церкви, последовало Высочайшее соизволение на починку, с соблюдением характера древней архитектуры В возобновлённом виде главный храм во имя святой Троицы был освещён в 1860 году, а придел во имя святого Иоанна Златоустого в 1865 году.