Двухпрестольный храм построен в 1794. Колокольня разрушена в 1960-е. Церковь осевой композиции, главным элементом которой является высокий двусветный кубовидный четверик под восьмигранным куполом на восьмигранном барабане. К нему примыкает сильно выступающая полукруглая апсида, с другой стороны – большая полуразрушенная трапезная, перекрытая зеркальным сводом. Грани основных объемов отделаны широкими лопатками под "руст". Оконные и дверные проемы арочной формы с наличниками "с утками" и замковым камнем. Памятник культовой архитектуры выполнен в ярко выраженных формах барокко.

С сайта "Объекты культурного наследия" Министерства культуры Республики Татарстан.

Во всей красе предстал в октябрьские дни 2013 года обновленный храм в честь Пресвятой Троицы г. Новошешминска. К этому святому делу было приложено немало сил и средств администрацией города, ктиторов прихода Самилова Н. И. и Козловой М. И., ОАО «Татнефть», ОАО  « Шешмаойл», агрофирмой «Кулон», ООО «Агротехцентр», другими организациями и частными лицами.

Освящение обновленного храма в честь Пресвятой Троицы состоялось 24 октября 2013 года. Чин освящения и служение первой Божественной литургии архиерейским чином в храме возглавил глава Татарстанской митрополии митрополит Казанский и Татарстан Анастасий. По завершении богослужения Владыка обратился с благодарностью ко всем тем, кто помогал восстанавливать храм.

С сайта Татарстанской митрополии (архив 2013 г)