Троицкая православная церковь старообрядцев белокриницкого согласия построена в 1913—1916 годах после принятия в 1905 году Указа об укрепление начал веротерпимости. Занимает приблизительно то церковное место, которое с XVII века принадлежало деревянной Казанской церкви Ямской слободы, после пожара 1778 года перенесённой вместе со слободой за пределы города. В 1912 году участок, на котором к тому времени появилась частная застройка (на углу улиц Дворянской и Летнеперевозинской), приобрела старообрядческая община белокриницкого (австрийского) согласия, среди которых было немало купцов. Церковь строилась на средства общины по проекту архитектора-художника С. М. Жарова из кирпича местного завода Студзицкого. 30 октября 1916 года Троицкая церковь была освящена. На рубеже XIX—XX веков в районе Золотых ворот помимо старообрядческой церкви было выстроено два храма неправославных конфессий — польский костел (1891 год, улица Гоголя, 12) и немецкая кирха (1903 год, снесена в советское время, располагалась западнее женской гимназии), оба храма в стиле неоготики.
Службы в храме продолжались до 1928 года. После закрытия церкви в ней разместилось губернское архивное бюро. Впоследствии здание использовалось городской властью для разных целей. В 1960-е годы храм предполагалось снести под предлогом расширения площади, но стараниями общественности и при активном участии писателя В. А. Слоухина церковь сохранили. В 1971—1973 годах храм был реставрирован, а в мае 1974 года под его сводами разместилась выставка Владимиро-Суздальского музея «Хрусталь. Лаковая миниатюра. Вышивка».