Le patriarcat de Moscou ne disposant plus d'un lieu de culte depuis la révolution d'octobre 1917 et le passage de l'église Saint-Alexandre-Nevsky sous la juridiction du patriarcat de Constantinople, la cathédrale de la Sainte Trinité est érigée de 2013 à 2016 sur un terrain occupé auparavant par le siège de Météo France.
La cathédrale, ainsi que le Centre spirituel et culturel orthodoxe russe qui la jouxte, sont conçus par l'architecte français Jean-Michel Wilmotte. Inspirée de la cathédrale de la Dormition de Moscou, la plus ancienne (1475), la plus grande et la plus imposante église du Kremlin, elle est coiffée de cinq bulbes en fibre de verre de fibre de verre recouverts de feuilles d'un alliage d’or et de palladium.