Ο ναός χτίστηκε το 1976 για να στεγάσει την ενορία που υπήρχε από το 1930, αλλά εκκλησιαζόταν σε εγκαταλειμμένο τζαμί. Αξιοσημείωτη είναι η παράδοση ότι αφιερώθηκε στην Αγία Τριάδα καθώς οι κάτοικοι της Προσοτσάνης, που ήταν πρόσφυγες της Μικράς Ασίας, του Πόντου και της Θράκης, δεν συμφωνούσαν από κοινού ποιον άγιο ή αγία θα τιμά ο ναός. Καθώς κάθε ομάδα προσφύγων επιθυμούσε διαφορετικό άγιο, κάποιος πρότεινε την Αγία Τριάδα, δηλαδή όσες ήταν και οι ομάδες των προσφύγων που αποτελούσαν την ενορία.