Парадный и величественный белоснежный Троицкий Собор с голубыми куполами украшает Адмиралтейский район нашего города. Полное название собора — Собор Святой Живоначальной Троицы Лейб-Гвардии Измайловского полка.
Во времена Петра I на этом месте стояла деревянная часовня.
Богослужения в церкви совершались только в летний период, поскольку храм был холодным. Зимой службы проходили в храме, устроенном в казармах. Церковь сильно пострадала во время наводнения в 1824 году: в храме «вода стояла на три аршина».
После наводнения архитектору В. П. Стасову было предложено разработать проект нового каменного храма. При этом, образцом должна была оставаться старая деревянная церковь.
Собор был заложен в 1828 году в день Пресвятой Троицы по проекту В.П. Стасова в стиле позднего классицизма, а освящен в 1835 году. 25 мая (6 июня) 1835 года митрополит Московский Филарет (Дроздов) торжественно освятил храм.
Троице-Измайловский собор представляет собой огромное четырехкупольное здание с четырьмя белыми коринфского ордера портиками и вмещает более 3 000 человек. Его голубой купол, в прошлом усыпанный золотыми звездами, виден за 20 км от города. Этот просторный величественный храм являлся главной гарнизонной церковью Санкт-Петербурга.
Чисто военный храм не был богат православными святынями, но в нем хранились боевые трофеи, взятые у турок во время освободительной войны 1877-1878 годов. В этой войне русская армия под предводительством Александра II освободила балканских христиан от османского ига. После закрытия собора в 1932 г. все реликвии, которые удалось сохранить, были размещены в различных музеях.
В соборе были установлены мраморные доски с именам павших в годы освободительной войны офицеров. А перед зданием собора в 1886 году был открыт памятник, созданный по проекту архитектора Д.И. Гримма. Он состоял из стволов 108 турецких пушек, составленных в пять рядов и увенчанных фигурой «Славы». Памятник был снесен в 1930 году как «символ российского милитаризма», к тому же мешающий трамвайному движению.
Престольным праздником собора был день Пресвятой Троицы. В этот день на соборной площади происходил парад с окроплением знамен святой водой. Ежегодно 12 октября, в присутствии всего полка, служили заупокойный молебен по измайловцам, павшим в кровопролитном бою при Горном Дубняке (Болгария). Этот бой решил участь турецкой крепости Плевна.
С Измайловским полком тесно связано имя Великого князя Константина Константиновича. Семь лет командовал он «Государевой ротой» Измайловского полка и много сделал как для улучшения быта солдат, так и для духовного роста солдат и офицеров. Он устраивал для офицеров литературные вечера «Измайловские досуги», на которых перед офицерами выступали выдающиеся поэты — А.Н. Майков, Я.П. Полонский и другие. Сам князь читал солдатам стихи, посвященные Измайловскому полку. Одной из главных его задач, которую ставил перед собой Великий князь, была борьба с пьянством среди солдат и офицеров.
В память Русско-турецкой войны 1877—1878 годов 12 (24) октября 1886 года у здания собора был открыт Памятник Славы, созданный по проекту Д. И. Гримма из 108 трофейных турецких пушек, составленных в пять ярусов. Колонну венчает фигура Славы работы П. И. Шварца. На гранитном пьедестале были укреплены бронзовые доски с перечислением сражений и полков, участвовавших в войне. В 1925 году предполагалось заменить памятник на монумент декабристам. В январе 1930 года он был отправлен на переплавку, в 1969 году перед собором был установлен бюст В. П. Стасова работы скульптора М. Т. Литовченко. В 2005 году памятник архитектору был демонтирован, а Колонна Славы — восстановлена.
В 1894—1895 годах, напротив храма, по проекту С. П. Кондратьева в память двух чудесных избавлений от смерти: спасения императорской семьи во время крушения поезда в Борках в 1888 году и спасения будущего императора Николая II в Японии — была выстроена в ампирном стиле часовня святого Александра Невского. Белый позолоченный иконостас часовни был вырезан П. С. Абросимовым, иконы написал И. А. Тюрин. Часовня была закрыта в 1924 году. В годы Великой Отечественной войны снарядом был сбит купол, а затем в ней размещалась торговая точка и склад. Работы по восстановлению начались в августе 1998 года, а 26 ноября её освятил митрополит Владимир (Котляров). Витраж и реставрация лепки выполнены творческой мастерской художника Владимира Куликова.
После закрытия храма в 1932 году был составлен план о размещении в его стенах крематория, к счастью не состоявшийся. Долгое время здание было складским помещением, не отапливалось и постепенной приходило в ветхость, не смотря на толстые стены.
Здание храма пострадало в Великую Отечественную войну.
В 1952—1953 и 1966—1967 годах была осуществлена реставрация внешнего вида. В самом здании находился склад.
Летом 1990 года собор был возвращен Русской православной церкви.
В 2004 году реставрация была возобновлена.
25 августа 2006 года произошло возгорание строительных лесов, установленных для реставрации купола собора, переросшее в сильный пожар. В результате пожара произошло обрушение внешних конструкций большого купола собора на внутренний свод. От огня пострадали также два малых купола, уже отреставрированных к июню 2007 года. Эвакуация прихожан, присутствовавших на богослужении, проходившем в это время, и церковных ценностей прошла успешно, пострадавших не было; однако самому собору был нанесён непоправимый урон — полностью уничтожена деревянная конструкция купола, находившаяся в храме более 170 лет.
9 июля 2007 года правительство Санкт-Петербурга выделило 58 миллионов рублей на реставрацию малых куполов собора.
В конце 2007 года были завершены работы на малом северном куполе и ликвидация последствий пожара. В главном куполе собора были проведены подготовительные работы, монтаж конструкций из клееного бруса, которые стали основой главного купола.