Этот храм упоминают еще в начале XVII века. Существующую церковь Троицы Живоначальной в Хохлах построили в 1696 году по заказу жены окольничего Евдокии Чириковой (урожденной Лопухиной) в память дочери Неонилы.
Считается, что здесь же стояли палаты Мазепы. А в храме был необычный, покрытый серебром, иконостас с резьбой в виде складок тканей.
Этому храму повезло с жертвователями. Одним из них был Е.И. Украинцев, занимавший видную должность в Посольском приказе. Его дом стоял рядом с церковью и соединялся с ней крытым деревянным переходом. Благодаря вкладу Украинцева храм в начале XVIII века получил праздничный вид.
А когда в 1737 году церковь Живоначальной Троицы в Хохлах пострадала от большого столичного пожара, восстановление начали незамедлительно. Теперь уже на деньги М.М. Голицына, который после смерти Е.И. Украинцева стал владельцем его дома.
В советское время церковь в Хохлах закрыли, и она долго стояла разоренной и обезглавленной. Лишь в середине 1970-х началась реставрация. При этом еще некоторое время помещения церкви занимал Институт геофизики и Инженерно-информационный центр ВНИИПК Техоргнефтегазстроя. В 1992 году здание храма Троицы в Хохлах вернули Русской Православной церкви.
