Район Стремянной улицы долгое время имел репутацию злачного места. В конце XIX века здесь работали два питейных дома, четыре трактира, шесть пивных лавок и три винных погреба. По одному из кабаков улицу в обиходе именовали Ведёрной, так как здесь водка отпускалась вёдрами. Именно в таком месте на углу улиц Стремянной и Марата Общество распространения религиозно-нравственного просвещения решило построить храм. На этом участке был выстроен деревянный храм, затем перестроенный в камень. На освящении церкви присутствовал отец Иоанн Кронштадтский.
Автором Троицкой церкви стал епархиальный архитектор Николай Никонов. Здание резко выделялось среди окружающий строений, его фасады были выложены красным и белым кирпичом, на них поместили мозаичные иконы.
К церкви примыкал зал для духовных бесед. Здесь многократно выступал будущий петроградский митрополит Вениамин. В 1917-1918 годах в зале Троицкой церкви происходили многочисленные собрания по поводу новых порядков введённых большевиками. Так в январе 1918 года здесь состоялось собрание по поводу передаче большевикам Александро-Невской лавры.
В 1930 году в Троицкую церковь из домика Петра I перенесли икону Спаса Нерукотворного. В 1933 году здесь были сняты колокола, их передали в Петропавловский собор для курантов и в Госфонд. В 1934 году от "Ленфильма" поступило предложение о передаче ему храма с залом для размещения в них мастерской режиссёра Сергея Юткевича. В этой просьбе было отказано. В 1938 году церковь передали райпищеторгу, здесь планировалось разместить склад продуктов. Однако всего через два месяца хозяином здания стал районный совет физкультуры.
Осенью 1966 года здание Троицкой церкви снесли. Вместе с ним уничтожили и примыкающий к храму трёхэтажный дом №7. Построенное в 1977 году здание общественных Невских бань занимало оба этих участка. В 2007 году Невские бани были снесены для строительства здесь нового торгового центра.
