Die Kirche und das Kloster der Heiligen Dreifaltigkeit wurden im 11. Jahrhundert auf einer kleinen Anhöhe gegründet, die man später Monte Oliveto nannte. Einige Zeit später wurde der Kirchenkomplex dank der Unterstützung von Mathilde von Canossa und auf Initiative der Äbte Bernardo degli Uberti und Atto von Pistoia von den Vallombrosaner Mönchen (dem von San Giovanni Gualberto gegründeten Orden, der der Abtei von Vallombrosa unterstand) erworben.
Die Vallombrosaner begannen mit dem Bau einer neuen Kirche, die am 12. Januar 1117 geweiht wurde: ein Gebäude mit kreuzförmigem Grundriss, das aus einem einzigen Kirchenschiff besteht, wobei die Arme des Querschiffs von zwei Apsiden-Kapellen gebildet werden. Im Laufe des 12. Jahrhunderts wurden der Glockenturm und das Atrium der Fassade hinzugefügt.
Im zweiten Viertel des 14. Jahrhunderts wurde die Kirche mit Fresken des als Maestro del Redentore (Meister des Erlösers) bekannten Malers aus der Schule Giottos erneuert. Von ihm ist unter anderem ein Jüngstes Gericht in der nordöstlichen Apsis erhalten. Es kamen auch Werke des als Meister von Santa Anastasia bekannten Bildhauers dazu, von dem ein Tabernakel mit der Darstellung der Dreifaltigkeit erhalten ist. Im Jahr 1360 malte Turone di Maxio für die Kirche das Altarbild, das heute im Museum von Castelvecchio aufbewahrt wird.
Eine weitere Dekorationsphase der Hauptapsis wurde zwischen dem Ende des vierzehnten und dem frühen fünfzehnten Jahrhundert Martino da Verona anvertraut, der die Verkündigung Mariens und die Dreifaltigkeit malte. Auf letzterem ist Gottvater auf dem Thron zu sehen, der das Kreuz Christi, seines Sohnes, hält und die Taube des Heiligen Geistes auf dem Kopf trägt.
Die Geschichte der Kirche wurde durch die Bombardierung der Alliierten am 6. April 1945 geprägt, bei der der alte Kreuzgang zerstört wurde.
Via Santissima Trinità, 4, 37122 Verona VR, Italien