На современной территории города Лениногорска, основанного в 1955 году, до революции существовали две церкви, не сохранившиеся до наших дней: Живоначальной Троицы села Новая Письмянка постройки 1864 года и Рождества Христова села Мартыново постройки 1802 года.
Вновь православный приход в городе появился в 1989 году. За кароткое время был устроен молитвенный дом в честь Покрова Пресвятой Богородицы, а рядом с ним началось строительство нового храма Пресвятой Троицы. 7 марта 1994 года был освящен главный престол, и с этого времени в храме регулярно стали совершаться богослужения. Второй престол был освящен в честь великомученника Димитрия Солунского. В 1996 году к храму была пристроена колокольня. В 2001 году завершилось строительство трехэтажного здания воскресной школы.
В храме хранятся особо почитаемые верующими икона Божией Матери «Скоропослушница» и мощевик, в котором находятся частицы мощей святых и камни с почитаемых мест Святой земли.
Вечернее богослужение в 17:00, утреннего — в 8:00.
Храм открыт ежедневно с 7:00 окончания вечернего богослужения.