Наиболее полные данные о храме содержатся в книге П. Малицкого "Приходы и храмы Тульской Епархии" 1895 года издания (о чем информирует табличка на церкви): "Существует рядом с селом Комарево храм во имя Святой Троицы, каменный, имеет, кроме главного алтаря, два придела: во имя Богоявления (Крещения) - празднуется 19 января и Святого Сергия Радонежского - празднуется 7 октября. В каком году заложен храм, неизвестно, но окончен в 1793 году. Строителями храма с самого основания его и до полного окончания постройки преемственно были: помещик Онисим Титович Князев, сын его бригадир Сергей Онисимович Князев, его жена Александра Николаевна и сын их штаб-ротмистр Валериан Сергеевич Князев (усадьба Князевых находилась здесь же на Комаревской горе).
В 1841 году окончено внутреннее устройство главного храма и его иконостаса. Через тридцать лет в 1870 году иконостас был заменен новым, более изящным и дорогим, писаным санкт-петербургским художником Васильевым. В 1882 году было расширена трапезная и построена новая колокольня. Все эти работы выполнены на средства церковно-приходского попечительства и пособия частных лиц и при личном содействии священника Алексея Ивановича Безсонова. В состав прихода, кроме села Комарево, входили деревни: Стрикино, Колодези, Бутырки, Средние Ростоки, Протасово, Песочное и Прилепы (1038 душ мужского пола и 1159 женского пола). Притч церкви состоял из священника и псаломщика. Земли церковной числится около 40 десятин полевой и 3 десятины луговой. В селе Комарево была земская школа и две школы были в деревне Стрикино и Песочное".
В настоящее время в храме по большим праздникам совершается богослужение.