История Свято-Троицкого храма насчитывает несколько столетий. Первоначально этот храм был деревянным и освящен во имя святителя Николая Мирликийского чудотворца и имел придел св. праведных Симеона Богоприимца и Анны Пророчицы. Позже храм был переименован в честь Пресвятой Живоначальной Троицы. В ограде его долгое время стояла небольшая часовня с особо почитаемой иконой святителя Николая Чудотворца.
Каменное здание Свято-Троицкого храма было построено в 1808 году, а через 40 лет основательно реконструировано.
В 1932 году Троицкий храм оказался в списке церквей, подлежащих закрытию. На основании стандартной в то время формулировки «принимая во внимание многочисленные ходатайства трудящихся и наказы избирателей депутатам» церковь была закрыта.
Пересмотрено, и до 1939 года в храме находился зерносклад. Однако с 1939 г. власти вновь разрешили проводить здесь регулярные Богослужения и храм действовал до середины 50-х гг. После смерти Сталина в 1953 г. храм вновь закрывается «ввиду ветхости здания и его аварийного состояния». Когда в конце 50-х годов рушили кресты, снимали крышу с купола и колокольни, то возле храма собралась возмущенная толпа верующих. Но их протесты не были услышаны местными властями.
После закрытия в помещении храма размещается склад и более двадцати лет не производится никакого ремонта. После реставрации в 1982 году здесь открылся Дворец пионеров.
В 1992 году здание храма вновь было передано верующим. Настоятелем был назначен о. Виктор (Толстиков), который начал восстанавливать практически перестроенное храмовое здание. Прихожане вместе с батюшкой разбирали сцену, рушили перекрытия этажей. Отец Виктор вспоминает, что первоначально в храм невозможно было входить – груды мусора, битого кирпича, зияющие раны на стенах, пыль от разрушенных перекрытий и штукатурки. Алексеевцы — старожилы помнят, как это выглядело. Постепенно был сконструирован иконостас, изготовлены аналои, установлены самодельные подсвечники.
С 1996 года восстановительные работы продолжил новый настоятель отец Алексий (Лупорев). Благодаря его стараниям воздвигнуты иконостасы, заново выстланы полы и подготовлено убранство храма к освящению. Изготовлены киоты, стены оштукатурены и подготовлены для росписи.
В 2000 году закончено строительство колокольни, установлены кресты и реставрирован купол. Храм восстанавливался всем миром, при большой поддержке президента Международного фонда «Поколение», депутата Государственной думы А.В. Скоча, администрации района и города, возглавляемой Федором Егоровичем Сулимом, Алексеевского ПМК № 19 начальник Сюсюкалов Виктор Иванович.
В 2006 году были проведены внутренние ремонтные работы: реставрирован пол, смонтирован новый иконостас. Одновременно велись наружные строительные работы: заменены оконные рамы, вокруг храма уложена асфальтная плитка, реставрирован фундамент храма, перекрашены стены здания.
26 ноября 2006 года состоялось освящение храма архиепископом Белгородским и Старооскольским Иоанном.