Свято-Троицкий храм был построен вскоре после закладки города императором Петром I. Император любил эту церковь и часто молился в ней. Он часто бывал в Троицком соборе на службах, иногда пел на клиросе и читал Апостол. Здесь совершались благодарственные молебны по случаю победы под Полтавой и заключения Ништадтского мира, а впоследствии в Троицком соборе присягали на верность Екатерине I, Петру II и Анне Иоанновне.
Собор дважды горел, его несколько раз перестраивали, но в памяти горожан он по-прежнему оставался самым первым городским храмом. В 1933 году его снесли. С тех пор облик старейшей городской площади изменился, поэтому часовню построили не на историческом месте храма, а в юго-западном углу сквера на Троицкой площади на пересечении с Петровской набережной.
Стены часовни выполнены из гранита и увенчаны медным куполом. Габариты сооружения невелики: высота до креста - 15 метров, площадь - 50 кв. метров. На совершение богослужений часовня не рассчитана.