Существовавшая ранее церковь Живоначальной Троицы находилась у стены, в тупике, который выходит на Никольскую улицу; видна была со стороны Театрального проезда. Обыкновенно называется «Троицы в Полях» или «Троицы, что в Старых Полях». Это название объясняется тем, что до построения стены тут действительно начиналось поле, а также тем, что это поле было обыкновенным местом судебных поединков, которые запрещены только с 1556 г., и которые назывались «поле».
В летописях церковь упоминается впервые при описании пожара 1493 г. под названием «Старая Троица». С тех времен сохранился только остов главного храма и алтарь.
Храм построен, как обыкновенно в древней Москве строили одноглавые бесстолбные церкви, т. е. с крещатым сводом, при котором в подножии световой главы соединяются крестообразно расположенные распалубки. Особенностью этого храма было отсутствие карнизов, что говорит о построении до XVI ст.
С течением времени к основной Троицкой церкви пристраивались приделы и даже особые придельные церкви. Оставшиеся к 1824 г. пристройки все разобраны, сохранилась только западная часть Сергиевской церкви, служащая ризницею. Сергиевская церковь построена была деревянная в 1639 г. князем Воротынским, каменная – между 1689 и 1714 гг. боярином Т. И. Стрешневым; на месте ее алтаря в 1838 г. поставлен кирпичный столб, похожий на часовню.
Вместо разобранных старых пристроек выстроены по проекту архитектора Борисова колокольня и трапезная, причем, придел преп. Сергия освящен 23 октября 1827 г., а придел Николая чудотворца в январе 1829 г. После того и главная церковь несколько переделана: сделаны небольшие пристройки с севера и с юга, а своды вместе со световою главою накрыты большим полушарием новой железной крыши с другою главой над нею; освящение было 9 сентября 1834 г. В 1874 г. церковь обновлена и получила внутреннюю отделку. Сохранилось несколько древних икон; замечательны иконы Св. Троицы и Николая чудотворца, обе XVII ст.
«Указатель церквей и часовен Китай-города». Москва, «Русская Печатня», Б. Садовая, д. № 14, 1916 г.