Построен в 1914 году.

Возрождение храма после революции 1917 года.

Уже в первые годы в послеоктябрьской России большевистские власти развернули широкую кампанию по борьбе с религией. В массовом порядке закрывались церкви, конфисковывалось в пользу государства церковное имущество. Заправляло этим «Общество воинствующих безбожников», поощрявшее глумление над верой и ее ревнителями. Лишь немногим храмам посчастливилось уцелеть от сноса, а их сокровищам — от разграбления.

В таком положении оказалась и Трехсвятительская церковь, которую закрыли в 1923 году, но использовали в качестве склада для хранения церковного имущества, свозимого безбожниками из других храмов.

В 1925 году 50 жителей район Заиковской улицы, представлявших местных верующих, осмелились обратиться в советские органы с заявлением, в котором просили разрешить Православному религиозному обществу при Трехсвятительской церкви устраивать молитвенные собрания и управлять церковным имуществом, полученным по договору от местных органов советской власти, а также заключать сделки частноправового характера, связанные с управлением имуществом, участвовать в съездах религиозных обществ и избирать служителей культа для свершения религиозных обрядов. Указывалось также, что средства общества формируются из добровольных пожертвований. Заявители обязались ежегодно представлять в Административный отдел Харьковского губисполкома списки членов общества, избранных открытым голосованием на открытых собраниях. Их заявление было удостоверено Харьковским Епархиальным управлением, одобрившим разработанный обществом устав.

Настойчивость верующих возымела успех. 17 марта 1925 года губисполком заключил договор с верующими о передаче им в бесплатное бессрочное использование здания и предметов культа, перечисленных в приложенной к договору описи, содержащей 113 позиций с наименованием передаваемых объектов. Среди них — здания церкви и сторожки, церковное имущество: пять престолов, иконостас, два больших киота, более сорока икон, большинство из которых были писаны на досках, антиминсы, восемь Евангелии, причем три из них большого и два среднего формата, тридцать две богослужебные и двадцать нотных книг. Из утвари было несколько дарохранительниц, напрестольные кресты, жертвенники, чаши, блюда, купель, паникадила, водосвятная чаша, хоругви, канделябры, одежды и облачения священнослужителей.

В материалах сохранившегося церковного архива указано, что в пределах церковной ограды находилось 800 кв. саженей земли (около 0,36 га), на которой, кроме здания храма, были расположены два небольших обложенных кирпичом деревянных здания, где проживало духовенство церкви.

При храме имелась самостоятельная Православная сестрическая организация, которая ведала украшением и уборкой храма, помогала сторожу, занималась починкой риз и облачений, наблюдала за порядком во время богослужения и в религиозных процессиях.

Управлял всеми делами храма Приходской церковный совет, избранный прихожанами, количество которого первоначально было немногим более ста человек. Его председателем до 1929 года состоял Яков Михайлович Деревянко. В состав Совета входили: товарищ председателя, а с 1929 года председатель — протоиерей Савва Доброницкий, бессменный секретарь — протоиерей Александр Анисимов, казначей Павел Кириллов, протодиаконы Одоевский и Переверзев, дьякон-псаломщик Иван Книжнияк и три кандидата в члены Совета.

Членом Совета был также староста прихода Б. И. Скоркин. До революции 1917 года он был владельцем Товарищества по торговле церковной утварью и парового завода восковых свечей, а при советской власти работал бухгалтером института «Охматдет». Старостой церковной общины Трехсвятительского храма В. И. Скоркин был бессменно с 1922 по 1937 год. В 1938 году он был арестован, а затем так же, как и настоятель отец П. Фомин, расстрелян по ложному обвинению в антисоветской деятельности.

По популярности среди населения Харькова в 1920-х годах Трехсвятительская церковь занимала одно из ведущих мест. В 1929 году по количеству прихожан (1918 человек) она находилась на третьем месте в городе и уступала лишь Святодуховской церкви (5045 человек) и Николаевской церкви на Павловке (2028 человек), превосходя по этому показателю городской и кафедральный соборы. В приходе церкви состояло 932 мужчины и 986 женщин. Из них 729 человек имели среднее и высшее образование, 1083 человека — начальное, а число неграмотных составляло всего лишь 20 человек. Наиболее многочисленными возрастными группами были: от 20 до 25 лет — 280 человек, от 25 до 30 лет — 468 человек, от 30 до 50 лет — 500 человек, старше 50 лет — 404 человек.

Сохранившиеся архивные документы о деятельности Церковного совета заканчиваются 1929 годом, но Трехсвятительский храм продолжал действовать до предвоенных лет. Служба в нем возобновилась в 1941 году, продолжалась в годы Великой Отечественной войны, когда Харьков был оккупирован немецко-фашистскими захватчиками, хотя официальная регистрация состоялась только в 1944 году.

В 1968-1974 годах настоятелем храма был прот. Петр Лапоногов, при котором были выполнены позолотные работы. Оставили о себе память прот, Василий Каюн (1980—1984 гг,) прот. Владимир Березовский (1984—1985 гг.), прот. Алексей Кобзев (1985-1990 гг.), прот. Анатолий Цололо (1990~1995 гг.). Успешно действует храм и в наши дни под руководством настоятеля с марта 1995 г. протоиерея отца Иоанна Лизана.

С 2003 года и по настоящее время в храме производятся реставрационно-художественные работы. Полностью отреставрированы росписи, кардинально изменены система освещения и вентиляции в куполе, восстановлены росписи передней части центрального - Трехсвятительского - и левого - мученицы Марии - приделов. С 20 сентября началось восстановление росписей в приделе св. мучениц Веры, Надежды, Любови и матери их Софии.