Кирпичная Троицкая церковь выстроена в Захарово вместо прежней деревянной в 1829 г. тщанием прихожан. В то время храм имел два боковых придела, посвященных Смоленской иконе Божией Матери и Архистратигу Михаилу, и колокольню. К середине XIX  в. здание стало тесным, и в 1857 г. в Московскую Духовную консисторию поступила просьба прихожан о расширении церкви по проекту московского архитектора Н.В.Никитина.

После реконструкции храму был придан псевдо-романский декор. К востоку от церкви находилось кладбище, от которого осталось несколько белокаменных надгробий 1846—1860 гг. К северо-востоку от храма в естественной ложбине находится источник, издавна почитаемый жителями окрестных деревень.

В 1934 г. церковь была закрыта, а в 1937 г. подверглась разорению, которому помогал только один житель. Ревностные прихожане были репрессированы по ложным доносам о сопротивлении советской власти.

Немалый урон зданию церкви принесла война. После войны церковь использовали как склад. Потом она была бесхозной и постепенно разрушалась.

В 1994 г. верующие решили воссоздать общину Троицкой церкви. Первые службы проходили в маленьком деревенском домике, а затем — в местном клубе. Из-за крайней скудости средств восстанавливали здание церкви по частям. Первая Литургия состоялась в 1996 г. С тех пор в восстановленном южном приделе церкви начаты регулярные богослужения, в том же году положено начало консервации, а затем и реставрации храма.

Теперь богослужения в церкви проводятся регулярно. В ней находится образ святого великомученика и целителя Пантелеимона, написанный в Афоне. Храмовый образ Пресвятой Троицы помещен в Вознесенскую церковь села Борщево.