4 августа 1897 г. по благословлению отца Иоанна Кронштадтского было заложено подворье с деревянной церковью во имя Пресвятой Троицы, освященное 12 февраля 1989 г. игуменом Герасимом. В том же 1898 году, в день закладки церкви, 4 августа, в ее стенах произошло весьма знаменательное событие: церковь посетил государь император Николай II, возвращавшийся с военных маневров. В память об этом событии на одной из ее стен установили бронзовую доску.
После окончательной отделки небольшой двуглавой церкви со звонницей, 24 октября 1899 г. ее еще раз освятили малым освящением. 20 августа 1900 г. в церкви появился придел Греческой Божией Матери, преподобного Исидора Пелусиота и праведницы Анны Пророчицы, освященный епископом Нарвским Никоном.
В октябре 1907 г. в церкви произошел пожар, от которого она серьезно пострадала. Но, к счастью, вскоре ее восстановили.
Деревянная Свято-Троицкая церковь чудом уцелела в 1930-х гг. Несмотря на времена "безбожия", она пользовалась большой популярностью у жителей Лесного. с 1927 по 1943 год она принадлежала иосифлянам и являлась единственной в Ленинграде иосифлянской церковью. Это церковное движение возникло в 1926 г., после ареста митрополита Иосифа. Последователи течения протестовали против подчинения церкви государству, за что подвергались преследованиям. Иосифлянство разгромили в середине 1930-х гг., однако Свято-Троицкая церковь оставалась единственным официально действовавшим в стране иосифлянским храмом.
После 1937 г. в храме остался только один священнослужитель - настоятель иеромонах Павел (Лигор). Церковь оказалась в числе тех немногих церквей, которые действовали в период блокады Ленинграда. 24 ноября 1943 г. в блокадном городе приход Свято-Троицкой церкви перешел в Московскую патриархию.
Действуя, церковь простояла до 1967 года, когда в связи с расширением проспекта Непокоренных ее снесли.