На одной оси с церковью свв. апп. Петра и Павла, на противоположной (северной) стороне внешнего каре, архитектурно уравновешивая пространство, располагается церковь во имя иконы Божией Матери "Живоносный Источник". Она была сооружена в 1814 году. В 1837 году по предложению благотворителей её надстроили, освятив новый верхний храм во имя Св. Живоначальной Троицы.
По своему архитектурному решению - восьмерик на четверике - этот храм также прост, как и Петропавловский (хотя внешне он был немного массивнее и тяжелее). Украшали его также карнизы сложного профиля и иконы в медальонах.
Храм Св. Живоначальной Троицы и "Живоносного Источника" был больничным. Непосредственно к нему примыкали монастырская больница и аптека. К 1913 году, после проведённой модернизации, валаамская больница насчитывала 45 коек. Заведовал ею фельдшер из числа братии.
В годы советско-финской войны церковь с прилегающим корпусом наиболее сильно пострадали от бомбёжек (второй этаж храма был разрушен авиабомбой во время Зимней войны).
Сейчас храм полностью восстановлен. В нём проходят службы, а для туристов и паломников устраиваются концерты песнопений братии Валаамского монастыря.
Из путеводителя: Ирина Матвеева. "Валаам. Сортавала. Рускеала". - Издание альманаха "Сердоболь", 2021