Адрес: Нижний Тагил, улица Трудовая, строение № 3.
В 1745 году старообрядческий «лидер» Рябинин Андрей Иванович построил на этом месте деревянную часовню, которая сгорела через четыре года. Тагильский купец Андрей Иванович Рябинин происходил из знатного рода московских князей Хованских. Разбогатев на заводских подрядах и торговле изделиями тагильских кустарей, Рябинин в 1745 году «за свой кошт» строит в Нижнетагильском посёлке несколько «моленных» для староверов, в том числе и две часовни вблизи от Выйского и Нижнетагильского заводов. Одна из часовен была построена как раз на том месте, где некогда находился скит отца Иова и где впоследствии появилась Свято-Троицкая церковь Вскоре после этого, в 1781 году Рябинин строит на её месте большую каменную часовню с кельями для женщин-послушниц, привозит из Москвы несколько дорогих икон, в числе которых Икона Успения Божией Матери, украшенную цветными каменьями.
Интерьер Свято-троицкого храма в конце XIX века.
После смерти Рябинина по его завещанию часовня перешла к старообрядцам города и стала оплотом «Нижнетагильского Свято-Троицкого общества». В первой половине XIX века у тагильских старообрядцев часовня выполняет функцию не только духовного учреждения, но и места решения мирских вопросов. С введением единоверия в Пермской губернии появились его пропагандисты – православные миссионеры. В мае 1829 года в Перми была учреждена противораскольническая миссия. По мере расширения Нижнетагильского горнозаводского посёлка усиливалась борьба администрации и духовенства с раскольниками. Официальное духовенство пыталось силой обратить старообрядческие часовни и молитвенные дома в единоверческие, однако встречало сильное сопротивление со стороны старообрядцев.
В 1849 году на средства, выделенные Демидовыми для Свято-Троицкой церкви, у московских мастеров был заказан большой колокол весом более 700 пудов и началось строительство каменной четырёхъярусной колокольни по образцу колокольни Ивана Великого в Москве.
Свято-троицкий храм в конце XIX века.
В начале 1930-х годов Свято-Троицкая церковь была закрыта. Сняли кресты, с колокольни сбросили колокол. Разрушили иконостасы, клиросы, притвор. В 1991 году храм был передан Екатеринбургской епархии. Благочинный протоиерей Геннадий Ведерников по благословению владыки архиепископа Мелхиседека направил на восстановление храма священника отца Александра Хоружного.
При отце Александре началось восстановление здания Свято-Троицкой церкви. Священник сам на стареньком «Москвиче» ездил по предприятиям города, договариваясь о покупке нужных материалов и о безвозмездной помощи заводов на восстановление легендарного храма. Активно помогал в строительстве собора заведующий церковным хозяйством Свято-Троицкого Архиерейского подворья Нижнего Тагила Сергей Владимирович Цебенко. Вместо деревянного, с огромными щелями и провалами, был настлан новый, мраморный, пол. На все три придела установлены резные иконостасы, с настоящими, писаными иконами.
Студенты ремесленного училища написали четырёх Евангелистов в парусах, Херувимов в своде алтаря, орнаменты. Год 1993-й был отмечен двумя значительными событиями: демонтажем старых куполов и установкой колоколов, которые отлили на Нижнетагильском металлургическом комбинате. С 1993 года в храме работали профессиональные художники из Екатеринбурга Михаил Оборин и Виталий Игнатьев. Они разработали проекты трёх иконостасов, включая их построения и отделку. Было выполнено несколько праздничных икон и алтарный образ северного придела.
При участии военнослужащих на церковное здание были подняты четыре чешуйчатых купола-«луковки». Купола увенчали золотые кресты. Большой колокол весом около 6 т – подарок архиепископа Свердловского и Курганского Мелхиседека. После окончания работ солдаты и многочисленные жители округи собрались на торжественный молебен. Здание собора представляет собой типичную для Русско-византийского стиля архитектуры трёхглавую церковь с высокой колокольней при входе, массивным куполом посередине и небольшой главкой-маковкой над алтарём.