Кафедральный собор Троицы Живоначальной был построен в соответствии с планом города, утверждённым Екатериной II в 1785 г. и представлял собой однокупольную церковь. Позднее он был перестроен, стал пятикупольным, рядом с храмом была построена высокая колокольня. При храме была открыта библиотека с церковной литературой. После Октябрьской революции храм закрыли, в его помещениях разместили зернопродуктовый склад. В 1930 г. с храма были сняты кресты и купола, здание было передано под дом культуры и отдыха. В период Великой Отечественной войны здесь размещались конюшня и пекарня. После войны храм восстановили, с 1947 г. возобновились богослужения. С 2012 г. в связи с образованием Щигровской епархии храм стал кафедральным собором.