Свято-Трехсвятительский Храм был заложен в 1906 году. Авторство проекта храма принадлежит М.И. Ловцову, а руководил работами другой талантливый архитектор – В. Н. Покровский. Для того, чтобы получить необычайной красоты иконостас, В. Н. Покровский велел изготовить его по своим чертежам в Италии. Он лично следил за всем, что делалось при строительстве, вносил коррективы, добавлял детали. Расписать храм пригласили петербургского живописца Алексея Яковлевича Соколова. Гольберговская церковь хорошо известна харьковчанам, ее вид достоин восхищения, а находиться внутри – одно душевное удовольствие и умиротворение.
После того, как установилась власть большевиков, в 1917 году, в церкви размещались складские помещения, куда сваливали всякую церковную утварь на хранение. К 1925 году храм возобновил свои богослужения и стал одним из любимых храмов харьковчан. Во время Великой Отечественной войны также велись богослужения и даже в годы оккупации, церковь не сдавалась, а ее священнослужители усердно молились за освобождение и за каждую страждущую душу.
Церковь признана одной из самых лучших и не только прихожанами, но и удостоена считаться архитектурным памятником. Само святое место оставляет после себя ощущение умиротворенное и полное жизненных сил. Люди, которые не являются прихожанами церкви, все равно отмечают и красоту, с архитектурной точки зрения, и не могут оставить без внимания пышность убранства внутри храма, великолепно расписанные стены, иконостасы и количество света во время проведения службы. Храм внутри будто залит светом сквозь высокие окна. Сейчас можно побывать на службе, заказать литургию, обратиться к священнику с вопросами или причаститься, исповедаться. Можно оставить записки с требами и побывать на праздничных богослужениях. В храме проводятся таинства венчания и обряды крещения.