Свято-Троицкий храм города Улан-Удэ (г.Верхнеудинска до революции) строился в 1770 году — деревянный, а в 1798-1809 гг. перестроен как каменный. Начал строительство верхнеудинский купец Василий Пахолков, а завершил купец Афанасий Налетов.

Свято-Троицкая церковь была третьим каменным церковным строением в Верхнеудинске после Одигитриевского собора и Спасской церкви. Первоначально она имела два придела. Главный - «холодный», был освящён во имя Святой Троицы в 1816 году, «тёплый», северный придел, освящён в 1818 году в честь святителя Иннокентия, епископа Иркутского. За всю досоветскую историю Свято-Троицкая церковь была приписной к Одигитриевскому собору.

После закрытия в 1929 году Свято-Одигитриевского собора богослужения перенесли в Свято-Троицкую церковь. Тяжёлые испытания выпали на долю священнослужителей в 1930-1931-ых годах. Почти все священники были арестованы по сфальсифицированному обвинению в контрреволюционной деятельности.

Тем не менее, Свято-Троицкий храм продолжал действовать и тогда, когда в 1932 году были закрыты многие православные храмы в городах и селениях Бурят-Монголии. Работал он еще долго, вплоть до 1940 года, поскольку сюда перешли священнослужители и прихожане из других упраздненных церквей города.

После закрытия в 1940 году в церкви находился склад кинопроката. Затем после преобразования кладбища в городской сад к алтарю храма пристроили танцплощадку. В здании церкви планировали создать музей архитектуры Улан-Удэ, но идею не осуществили, и храм стал быстро превращаться в руины. Ситуация не изменилась даже после постановления Совета Министров Бурятской АСССР от 29 сентября 1971 года, согласно которому храм был принят на государственную охрану.

С весны 1988 года члены православно-патриотической общины «Спасение» (Ю.К. Балков, С.В. Вершинин и др.) совместно с Бурятским отделением Всероссийского общества защиты памятников истории и культуры (А.Д.Жалсараев) и Научно-производственным центром охраны и использования памятников истории и культуры (Н.А.Петунова) начали ремонтные и реставрационные работы. Постановлением Совета Министров Бурятской АССР 1988 года и приказом Министерства культуры Бурятии 1991 года храм передан Русской православной церкви. Распоряжением мэра Улан-Удэ В.А. Шаповалова территория городского сада (бывшего кладбища) в 1996 году была передана Свято-Троицкому храму.

Первое богослужение в восстановленном храме было совершено 28 декабря 1991 года. Годом позже, в канун Пасхи над колокольней был установлен двухметровый крест. 14 сентября 1994 года в Свято-Троицкой церкви вновь зазвонили колокола.

9 декабря 2000 года, в день памяти святителя Иннокентия Иркутского, управляющий Читинской и Забайкальской епархией Преосвященнейший епископ Евстафий освятил полным архиерейским чином придел в честь этого святого в Троицком храме. 28 июля 2001 года владыка совершил освящение престола Покровского придела, а 2 марта 2002 года — Троицкого. Таким образом, сегодня Свято-Троицкий храм имеет три придела, освященных полным архиерейским чином.

При храме открыта Воскресная школа, в которой преподаются пение, Закон Божий, основы Православной веры, основы краеведения. Действует также кружок гитаристов. В школе обучается 25 человек. Ребята готовят рождественские и пасхальные концерты, принимают участие в богослужениях, в крестных ходах в дни памяти Иоанна Предтечи и в день празднования иконы Божией Матери «Одигитрия».