20 декабря 1790 г. в Мотовилихе была освящена первая, деревянная церковь во имя Пресвятой Живоначальной Троицы. Тогда же был образован самостоятельный приход, отделенный от прихода Петропавловского Собора в г.Перми, куда за 5 верст ходили жители заводского поселка. Первый мотовилихинский храм поставили на холме над живописным прудом на средства, собранные рабочими медеплавильного завода. Уже через четверть века возникла необходимость в постройке каменного храма, о чем и была составлена и подана в Синод грамота Преосвященнейшего Иустина, архиепископа Пермского и Екатеринбургского от 22 декабря 1816 г. На месте деревянной церкви тщанием прихожан возвели каменную по проекту губернского архитектора Васильева.

Строительство шло непросто и завершилось только в 1828 г. Облик Свято-Троицкого храма был необычен в сравнении с другими храмами Перми начала XIX в. Украшенный кокошниками и резьбой, четверик с пятью куполами напоминал московские и соликамские храмы XVI-XVII вв., сочетал в себе элементы древнерусского и византийского стилей. Позже были построены боковые приделы. Южный (правый) посвятили празднику Сретения Господня. Северный теплый придел был освящен 26 мая 1863 г. в честь Успения Божией Матери.

 Компания по закрытию храмов в конце 20-х - начале 30-х гг. проходила по четко разработанному сценарию. Отчетно-проверочная комиссия горсовета опиралась на инициативу рабочего класса, выражавшего протест против «опиума для народа». Активное сопротивление прихожан повлияло на затягивание срока закрытия храма.

Богослужения в нем продолжались до 1935 г. когда был арестован настоятель - о. Павел (Конюхов). Формально поводом для ареста послужил донос, где говорилось, что священник помянул за литургией убиенного Императора Николая с супругой. Одновременно с о. Павлом в тюрьму отвезли трех священников и двух мирян. Все они впоследствии были расстреляны.

В 1936 г. храм был закрыт, а здание «капитально» переоборудовано под хлебокомбинат (бараночный цех). Трагедией для верующих Мотовилихи стали 1938-1939 гг. когда церковь была почти полностью разрушена. От прежнего великолепия осталось только одноэтажное основание храма, в алтаре которого установили агрегат для замешивания теста.

Постановлением администрации г. Перми № 2039 от 15 ноября 1994 г. здание храма возвращено приходу. Здание церкви представляло из себя развалины. Остались только стены. 3 декабря 1994 г., в канун праздника Введения во храм Пресвятой Богородицы, открывается новая страница в многострадальной истории Свято-Троицкой церкви. В расчищенном от мусора побеленном Успенском приделе воздвигнут временный иконостас, начинаются службы.

3 февраля 1995 г.Свято-Троице-Стефанов мужской монастырь официально зарегистрирован.