Троицкий собор построен в 1809 году вместо старой деревянной Казанской церкви, первой церкви Вольска (села Малыковка).

В 1930-х годах храм закрыли и разрушили. На месте, где стояла церковь, устроен сквер и установлен памятник Ленину.

В 2004-2009 годах, на месте старой церкви, построен новый храм.