Не было еще каменных многоэтажных громад, окружающих собор со всех сторон, не было и самого города - одного из районных центров Подмосковья. Была Щелковская мещанская слобода, жители которой 31 августа 1909 года обратились к члену Святейшего Правительствующего Синода высокопреосвященному Владимиру, митрополиту Московскому и Коломенскому, испрашивая благословение на постройку у себя каменного храма во имя Святой Троицы, и выделится из прихода Жегалово в самостоятельный приход. Инициатором строительства был полицейский урядник Павел Васильевич Стрижёв, который, обосновывая необходимость строительства, писал: "В наш век безверия отсутствие храма и священника в нашем торгово-фабричном районе пагубно отзывается на нравственной стороне населения, да, кроме того, мы окружены раскольниками. Всё это побудило нас иметь у себя опору и утешение в храме Божием". Председателем созданного строительного комитета стал владелец ткацкой фабрики Александр Иванович Синицын, который отдал под храм 1200 кв. сажен земли стоимостью 5000 рублей. Благословение вскоре было получено, и строительство собора началось. Проект храма был выполнен известным архитектором С.М. Гончаровым (дальним родственником Натальи Николаевны Гончаровой, жены А.С. Пушкина). Проект необычный - в стиле "русский модерн" начала ХХ века. Этот стиль не успел ни окрепнуть, ни расцвести, потому что вскоре и наступил по-настоящему тот "век безверия", противостоять которому был призван в Щелковской Слободе Собор Святой Троицы.
4 октября 1909 года в Щелкове была проведена торжественная служба, знаменовавшая начало строительства. А завершение земляных работ отметили крестным ходом из села Хомутово. К тому времени жителями слободы было пожертвовано на храм 27тыс. рублей. Плотничные и строительные работы безвозмездно взялись провести М.Е. Юсов, С.Д. Мишин и И.С. Еремин. Всего сумма собранных денег составляла 35 тысяч 227 рублей.
Важнейшее в истории собора событие произошло в 1912 году. Комитет по постройке просил императора Николая II о соизволении присвоить возводимому храму наименование "В честь рождения наследника Цесаревича". 31 мая этого же года соизволение было дано.
В 1915 году, несмотря на тяготы военного времени, каменная постройка храма была завершена. Собор имел кроме трех приделов ещё и нижний подземный храм. В память цесаревича Алексия левый предел был посвящён святителю Алексию митрополиту Московскому.
Освящение новопостроенного храма было совершено преосвященным епископом Верейским Модестом 13 ноября 1916 года (за несколько месяцев до февральской революции и за год до Октябрьской). Настоятелем был назначен сын будущего священномученика Константина Голубева (расстрелянного осенью 1918 года) священник Константин Константинович Голубев, вторым священником стал Алексий Николаевич Некрасов, избранный духовенством и мирянами в члены благочинного совета. Дьяконом был назначен отец Моисей Морозов.
Службы в Соборе проводились до 1929 года. А затем он был закрыт и переоборудован в городской театр. Примечательно, что здесь звучали голоса знаменитых артистов Большого театра, А.Л. Неждановой, Е.В. Гельцер и других. Но и театр был позднее закрыт, а помещение приспособили теперь под литейный цех завода. При этом были разобраны колокольня и купол храма. А потом здание перешло в ведение завода НИИхиммаш и оставалось "литейкой" плоть до 1990 года, когда образовалась православная община и стала добиваться возрождения храма.
Ныне на обезглавленном храме полностью восстановлен купол - с двумя своеобразными "коронами", большой, государевой, и малой - в честь наследника цесаревича. Вновь возведена 50-метровая колокольня, выложен мраморный пол, перестеклены закопченные окна, сооружена газовая котельная. Естественно, сооружен иконостас, пока временный.
В храме находится икона преподобного Серафима Саровского, к которому совершала в свое время паломничество царская чета, вымаливая у Бога наследника. Икона находилась в свое время в часовне, которую при большевиках закрыли и разграбили. Но образ святого был кем-то из прихожан спасен. Хранился он в укромных, потаенных местах, потемнел. Но, выставленная в храме икона, стала светлеть на глазах, без всякого вмешательства реставраторов, и обрела прежний вид.
В настоящее время службы в Соборе совершаются ежедневно.
Настоятель протоиерей Андрей Ковальчук.
Еще каких-то два года назад здесь был совсем другой вид: глухой, как на промпредприятиях, неприглядный забор с колючей проволокой (!), грязь и слякоть на территории, особенно в межсезонье, протекавшие крыша и стены, вода в подвале и тому подобное (что и немудрено, так как храм Божий использовали как литейный цех). А теперь наш собор преображается с каждым днем. Все работы по восстановлению осуществляются благодаря самоотверженному труду общины храма, помощи администрации и предприятий города. Летом 2004 года на территории собора начались интенсивные работы по его благоустройству. Был снесен почти метровый слой земли, произведено устройство дренажной системы (в нижнем храме, где проводились первые службы в возрождаемом соборе, стояла вода). Вся внутренняя территория теперь выложена брусчаткой и полностью благоустроена: удобный въезд для машин, газоны, удобные скамейки для прихожан. Открыта новая церковная лавка. Вокруг храма сооружена новая решетчатая ограда с декоративными столбами. Крышу над алтарной частью церкви покрыли новыми медными листами. Здания собора и братского корпуса теперь окрашены в густой бордовый (сродни бывшему кирпичному) цвет. Архитектурные элементы зданий подчеркнуты контрастным белым цветом. Величественно и торжественно возвышается собор на фоне Щелковского небосвода, его видно издалека, и ни одно городское здание не в состоянии заглушить исходящее от него впечатление царственности и силы.
Но предстоит еще немало восстановительных и отделочных работ снаружи, и особенно внутри храма. Уже покрашены внутри стены и установлены новые двери. Ротонда наконец-таки дарит нам солнечный свет - стало еще уютнее, еще светлее внутри церкви. Планируется начать художественную роспись стен и потолка. Заказан новый иконостас, необыкновенной красоты, фарфоровый, который изготавливается в Екатеринбурге. Поражает знаменательное совпадение - именно там завершилась земная жизнь наследника Цесаревича Алексия и его царственных родителей. В Екатеринбурге завод знаменитого кузнецовского фарфора освоил еще в былые времена производство таких иконостасов, получивших признание на международных выставках. Проект иконостаса - для Троицкого собора - уникален, хотя при этом и будут использованы какие-то прежние находки и элементы. Уже привезены первые детали и начаты работы по установке иконостаса. В настоящее время осуществляется сбор средств на строительство иконостаса.