Храм построен в 1785 - 1790 годах архитектором Николаем Александровичем Львовым близ Петербурга, в селе Александровском, - загородной усадьбе екатерининского вельможи генерал-прокурор Александра Алексеевича Вяземского расположенной на левом берегу Невы в 10 верстах от столицы. Церковь размещалась в центре приусадебного парка. Престол храма должен был быть освящён во имя праздника Обновления храма Воскресения Господня в Иерусалиме (Воскресения Словущего). По некоторым источникам, средства на строительство церкви пожертвовала Екатерина II и потому по желанию императрицы храм освятили в 1790 году во имя Святой Живоначальной Троицы.

Прозвание церкви "Кулич и Пасха" появилось среди прихожан позднее, но оно не совсем правильное. Заказчик церкви, князь А.А. Вяземский, служил генерал-прокурором в ведомстве юстиции. И потому, по замыслу заказчика и архитектора проекта, ротонда символизирует храм правосудия, а "твёрдая призматическая пирамида" - "неколебимую купность... трёх добродетелей": Истины, Человеколюбия и Совести т.е. символ Зерцала Петра I.

Церковь представляет собой круглое здание в виде ротонды, окружённое колоннадой из 16-ти колонн ионического ордена и увенчанное низким куполом без барабана. Само здание покрашено в жёлто-коричневатый "питерский" цвет, купол - в зелёный. Капители колонн декорированы ионическими волютами, украшены гирляндами, на втором ярусе имеются овальные окна. Подкупольная часть церкви декорирована фризом. Купол увенчан яблоком с крестом. Высота храма равна диаметру внутреннего зала. Все эти приемы характерны для русского раннего классицизма.

Из-за отсутствия светового барабана на куполе, в алтарной части храма достаточно темно; кроме того, усиливается иллюзия размеров здания - изнутри он выглядит гораздо больше, чем снаружи. Внутри круглый зал оштукатурен голубым цветом и декорирован коринфскими пилястрами, поддерживающими широкий пояс антаблемента. Над проемом алтарной апсиды сохранились фигуры парящих ангелов (скульптор неизвестен). Голубой купол, имитируя небо, создаёт ощущение лёгкости и воздушности.

Несмотря на всю оригинальность проекты храм был неудобен для богослужений, так как в нём было слишком мало места для алтаря, в связи с этим в 1858 году к храму был пристроен притвор, несколько исказивший первоначальный композиционный замысел архитектора.
В 1859 году построены ризница и ограда.
В 1905 престол храма украсили мраморной с инкрустацией одеждой.

Колокольня, расположенная с западной стороны церкви, по форме напоминает пасху. Она представляет собой узкую четырёхгранную пирамиду, отделанную серыми металлическими листами и разделённую на два яруса. В нижнем ярусе располагается крестильня, в верхнем - звонница с колоколами. В крестильне с каждой стороны имеется по два маленьких окошка вверху. Два яруса отделены друг от друга карнизом. Звонница в колокольне устроена необычным образом: в качестве проёмов с четырёх сторон колокольни в стенах прорезаны небольшие арки, в нижней части которых имеется металлическая ограда, толщина арок увеличивается по мере наклона стены, проём арок сверху декорирует сандрик. Выше звонницы со всех сторон колокольни на стене установлены небольшого размера часы; венчает колокольню, как и церковь, яблоко с крестом.

Главной святыней храма была икона Пресвятой Троицы. Она была пожертвована крестьянами села Александровского в 1824 году, впоследствии украшена серебропозлащёной ризой.

Традиционно в приходе совершалось два крестных хода: 8 июля - в Мурзинку, 20 июля - вокруг села.
Недалеко от храма имелось кладбище (Александровское) с небольшой приписной церковью Успения Пресвятой Богородицы.
С 1871 года при храме работало попечительство о бедных со школой и богадельней.
В 1913 был создан "Детский союз" для детей 6-14 лет.

С 1904 года в храме служил прот. Николай Иоаннович Успенский; с осени 1915 по 1917 год настоятелем был о. Николай Алексеевич Клериков; в 1921 году - Базарянинов В.П.; 1924 - 1928 годы - Вертоградский Михаил Николаевич; с 1935 по 19 февраля 1936 - Спиридонов Василий Григорьевич; с 22 июля 1936 по март 1938 - Дьяконов Леонид Васильевич (расстрелян).

С 16 августа 1931 года здание ещё действующей церкви находится под охраной Главнауки как памятник архитектуры I категории.

В марте 1938 года решением Ленгорисполкома от 2.II.1938 церковь была закрыта. Все церковные ценности, в том числе и главная святыня - икона Святой Троицы, были изъяты, а затем бесследно пропали. Здание было признано "памятником всесоюзного значения" находящегося под охраной государства. Для лучшей охраны памятника всесоюзного значения его стали использовать под клуб.

В послевоенные годы отмечалось "некоторое потепление" отношений советского государства и церкви. Но и тут возникали многочисленные препятствия. Совет по делам РПЦ при СНК СССР по Ленинграду и области одобрил решение от 17 ноября 1945 года открыть храм "Кулич и Пасха" для богослужений. Однако райисполком не дал этого сделать. И только после ходатайства митрополита Ленинградского и Новгородского Григория (Чукова) председателю Ленсовета П.С. Попкову, секретариат Ленсовета дал вторичное указание Володарскому райисполкому не препятствовать открытию церкви. После чего был возобновлён ремонт здания храма, и Троицкая церковь была открыта для верующих 17 апреля 1946 года.

Всё современное убранство церкви было собрано после возобновления богослужений в 1946 году из других закрытых храмов города: нынешний синий с золотом резной иконостас (середины XVIII века) перенесен сюда из бывшей Благовещенской церкви на Васильевском острове; чудотворная икона Божией Матери "Всех Скорбящих Радосте" с грошиками (1888 г.) из Скорбященской церкви на Стеклянном заводе; чудотворный образ Святителя Николая (1713 г.) из Троицкого собора Колпина.