Троицкая церковь была возведена на одноимённом кладбище в Балахне в 1784 году. У неё была деревянная предшественница, построенная у Водяных ворот в конце XVI века. В 1784 году её ликвидировали, а престол перенесли на кладбище. Одновременно были возведены кирпичные ворота, ведущие к церкви. Архитектура храма не типична для этого времени и, скорее, напоминает постройки начала XVIII века.
Церковь построена в виде восьмигранной башни, основанной на четвёрике, которая разбита на два яруса, равных по ширине. С западной стороны к храму примыкает трапезная. Ранее при Троицкой церкви имелась колокольня, ныне утраченная.
