Kościół Świętej Trójcy wzniesiony w latach 1826-1828 z inicjatywy spółczesności ewangelickiej, był zarazem pierwszym murowanym budynkiem użyteczności publicznej w Łodzi. Jego budowa była wiązała się z ciągłym wzrostem liczby luteranów w mieście i potrzeba założenia oddzielnej parafii, którą zorganizowano w październiku 1826 r.

Starania organizacyjne rozpoczęto już w połowie 1824 r., a w marcu 1825 r. zawiązano komitet budowy kościoła, w skład którego wchodzili: pastor Henryk Bando ze Zgierza, fabrykant Christian F. Wendisch i kupiec Jan Adamski. Decyzję o budowę podjął w trakcie swojej wizyty w mieście Rajmund Rembieliński, prezes Komisji Województwa Mazowieckiego, zlecając ją Bonifacemu Witkowskiemu, adiunktowi budowniczemu tegoż urzędu. W listopadzie 1825 r. przygotował on projekt, wyceniając go na 44 185 złp oraz 7 238 złp za dom pastora. Wówczas rozpoczęto zbieranie funduszy (opodatkowano na ten cel przyszłych parafian). Wiosną 1826 r. rozpoczęto kopanie fundamentów. Całością prac kierował Krzysztof Wilhelm, budowniczy obwodu łęczyckiego, lecz na co dzień doglądał jego pomocnik Józef Maliszewski. Prace posuwały się szybko, już w luty 1827 r. kościół był „pod dachem”. Niestety prace wykończeniowe przeciągały się, aż do kolejnego roku i dopiero 30 lipca 1828 r. dokonano odbioru budynku. Został on uroczyście poświęcony 26 lipca 1829 r.

Kościół nie przetrwał do obecnych czasów, nie zachowały się również żadnego plany architektoniczne. Ze znanych rysunków możemy powiedzieć, że powstał w oparciu o formy neoklasycystyczne z elementami empirowymi i był budynkiem o skromnych wymiarach. Reprezentował powszechny wówczas styl w prowincjonalnej architekturze sakralnej w Królestwie Polskim. Wzniesiony na planie prostokąta, nakryty trójspadowym dachem. Front zdobiły dwa prostokątne aneksy, wysunięte poza bryłę kościoła oraz portyk. Powyżej fasady znajdowała się niewielka wieża. Kościół był dwukondygnacyjny (został zaopatrzony w empory dla wiernych).

Szybkie oddanie do użytku wpłynęło na jakoś budynku, bowiem już w 1830 r. należało przeprowadzić pierwsze prace remontowe. Kolejne prace prowadzono w 1835 r., ze względu na odpadający tynk. Liczba napraw była na tyle wysoka, że w latach 40. interweniował superintendent ewangelicki z Kalisza (któremu podlegała łódzka parafia). W latach 50. podjęto jednak decyzję o nie inwestowaniu w dalsze kosztowe naprawy, a rozpoczęciu starań o przebudowę całego kościoła. Wiązało się to jednak bezpośrednio z ciągłym i dynamicznym wzrostem liczby ewangelików w Łodzi.

Krótko po II wojnie światowej kościół przeszedł w ręce garnizonowej parafii rzymskokatolickiej. Obecnie służy Parafii Rzymskokatolickiej Zesłania Ducha Świętego w Łodzi.