Został zbudowany w latach 1604–1608 w stylu późnogotyckim przez mistrza murarskiego Szymona Georga jako pierwsza zupełnie nowa świątynia protestancka w mieście. Powstał dla upamiętnienia ofiar epidemii dżumy z 1599 r. Stanął na założonym w 1550 r. cmentarzu protestanckim i został w 1608 r. poświęcony jako kościół cmentarny. W 1654 r. został przejęty przez katolików, stając się kościołem filialnym parafii św. MIkołaja. Kościół w 1659 r. spłonął, odbudowano go dopiero w roku 1775 r. W 1808 r. strawił go kolejny pożar. Po odbudowie był użytkowany jako magazyn soli. W latach 1826–1831 został przebudowany staraniem proboszcza bielskiego ks. Mateusza Opolskiego, dodano wtedy nawę boczną i wieżę. W 1883 r., po kolejnej przebudowie, stał się kościołem szkolnym. W 1896 r. otaczający kościół cmentarz został zamknięty i zamieniony na plac kościelny oraz ogród. Ostatnie dwie przebudowy miały miejsce kolejno w roku 1928 (wydłużenie nawy głównej w kierunku zachodnim z dodaniem portalu i bocznej galerii) i 1934 (przesunięcie wieży i dobudowa nawy bocznej). Jednocześnie od 1928 r. "Trójca" pełni funkcję kościoła garnizonowego. W 1958 r. erygowano tu samodzielna parafię.