До построения церкви св. Троицы на этом месте в разное время существовали три деревянные церкви, история которых тесно связана с историей Лейб-гвардии Измайловского полка. Лейб-гвардии Измайловский полк основан императрицей Анною Иоанновною и сформирован в Москве в 1730 г.; название свое получил от села Измайлова, около Москвы, принадлежащее роду Романовых, где императрица в том году имела свое пребывание. В 1731 г. первые два батальона, а в 1734 и третий батальон переведены в С.-Петербург и расположены постоем по обывательским домам на Адмиралтейском и Петербургском островах; с 1743 г. полк помещался уже нераздельно во вновь выстроенной полковой слободе, в деревянных светлицах, где ныне улицы, называемые ротами, отчего вся местность получила название Измайловского полка. Так как полк не имел постоянных квартир, то положено было устроить церковь подвижную или походную и в 1731 г. приступлено было к построению палатки.
Усердием гг. офицеров полка заказаны были в Москве св. иконы для иконостаса московскому жителю иконописцу Ивану Адольскому. Построение церкви поручено было поручику Савелову, причем в данных ему ордерах упоминается, чтобы он: «приложил свое прилежное старание, дабы оная церковь построена была лучшим материалом». Вот документ, объясняющий происхождение настоящего наименования: «ее Величество Всемилостивейшая Государыня Императрица указала церковь построить св. Троицы. Подписал Варлаам Архимандрит Троицкий». При построении деревянной церкви в 1754 г. церковный капитал был довольно значительный, императрица Анна Иоанновна обогатила церковную ризницу принесением в дар риз.
В царствование императрицы Елисаветы Петровны снова сознана была необходимость построения постоянной в полку церкви. По повелению императрицы 1 июля 1754 г. на том самом месте, где ныне алтарь, заложена была деревянная церковь во имя св. Троицы с северным приделом св. муч. Иоанна воина и 1756 г. июля 1-го освящена.
Описываемая церковь была деревянная, холодная, крестообразная о пяти главах, крытых одинаково с куполом, белою жестью и снаружи обшита досками. В последствии времени, не раз предполагали устроить в этой церкви печи, но это оказалось неудобноисполнимым, и так поддерживаемая в первоначальном своем виде первая полковая церковь существовала 74 г., до 1828 г., и, приведенная временем в совершенную ветхость, была свидетельницей того, как императрица Мария Федоровна собственноручно от имени государя императора Николая I положила в основание нынешнего храма первый камень.
В 1813 г. с.-петербургский комендант генерал-майор Павел Яковлевич Башуцкий, бывший незадолго перед тем командиром Измайловского полка, исходатайствовал у военного генерал- губернатора дозволение возобновить пришедшую в ветхость временную церковь, и инженерный департамент нашел возможность ассигновать необходимую сумму на возобновление сей церкви. Работы тотчас начались, ветхая церковь была разобрана до основания, был заказан новый деревянный иконостас, и новая теплая деревянная церковь была воздвигнута и освящена в 1813 г. 8 ноября во имя св. Троицы. В таком виде существовала она 22 года, и в 1835 г. в мае месяце, упразднена незадолго до освящения настоящей каменной, в которую поступило и все церковное имущество.
Император Николай Павлович, бывший с 1800 г. шефом лейб-гвардии Измайловского полка до вступления своего на престол, 2 октября 1827 г. повелел соизволить приступить к построению новой каменной теплой церкви и построить оную на счет кабинета его Величества, в память командования его полком.
К построению церкви государь назначил главным архитектором В. П. Стасова, причем, государю было угодно, чтобы при составлении плана и фасада новой церкви на 3 000 человек, внутреннее расположение было «по подражанию деревянной». Одобрив поднесенные архитектором Стасовым план и фасад, император повелел начать по оным с 1828 г. строить на месте прежней церкви новую каменную теплую церковь во имя св. Живоначальной Троицы, с двумя приделами: северным - во имя Иоанна воина, южным - во имя св. равноап. Марии Магдалины. Церковь была заложена и в 6 лет совершенно окончена.
Заблаговременно, по высочайше утвержденным рисункам, заказаны были с.-петербургскому купцу Тарасову иконостасы, тщательной резьбы и лучшей позолоты, образа в главный иконостас и по одному престольному образу в приделы, всего 20, заказаны были известным художникам, из них большая часть академику Майкову, все на 50 000 руб. Работы шли успешно, заказы в 1834 г. приходили к окончанию, но в ночь на 23 февраля сильной бурей повредило главный купол так, что за возведением нового купола, по проекту генерала Базена, на деревянном основании, более прочном, освящение церкви отложено до 1835 г. Ко дню освящения 26 мая 1835 г. деревянная церковь была разобрана, временная колокольня сломана и колокола с нее с добавлением новых большей величины, повешены на западном куполе. Площадь вокруг поднята, церковь обсажена деревьями и обнесена чугунною решеткою и тротуаром.
Причт состоял из 1 священника. Увеличение причта 2 священниками вероятно состоялось после 1813 г., когда была построена другая деревянная теплая церковь. В год освящения нового каменного храма состоявшим на лицо 2 священникам определены священник и диакон. Содержание причта состоит из жалования от полка и из доходов, получаемых за службы и требы. Казенное жалование с 1860 г. получают в размере: протоиерей 468 руб., священники и протоиереи в священнических вакансиях 393 руб., диаконы 243 руб., псаломщики по 54 руб.
«Историко-статистические сведения о С.-Петербургской епархии», издание С.-Петербургского епархиального историко-статистического комитета, выпуск третий. Санкт-Петербург, 1873 г.