Fu costruita nel 1606, insieme all’annesso convento, dai frati minori osservanti (o zoccolanti), che intitolarono tutto il complesso alla Santissima Trinità. Nel 1722 fu innalzato l’attuale campanile e nel 1756 la chiesa fu ristrutturata in una forma più ampia e più bella. Dal 1771, quando l’ordine dei minori osservanti fu soppresso e sostituito da quello degli agostiniani, la chiesa fu chiamata alternativamente Sant’Agostino e San Nicola da Tolentino sino al 1798, l’anno in cui anche l’ordine degli agostiniani fu soppresso da Napoleone e tutti i loro beni furono incamerati dallo Stato. Caduto Napoleone e ritornati gli Estensi, il duca Francesco IV destinò a scuole gli ambienti dell’ex convento, la cui proprietà fu restituita all’arcivescovo di Modena nel 1821; l’anno successivo vi fu istituito un collegio educativo chiamato Seminario degli Oblati. Dal 1911 al 1933 l’ex convento fu sede dei salesiani, sotto la cui direzione fu ultimato nel 1927 un grandioso restauro della chiesa. Dal 1934 al 1942 ritornò ad essere Seminario Diocesano, quindi dal 1942 al 1947 vi si insediarono i Padri Bianchi, sostituiti nel 1948 dai sacerdoti di don Orione; questi ultimi vi sono rimasti sino ad epoca recente.

A destra della scalinata che scende verso il sagrato, nel 1965 è stata collocata su di un piedistallo una statua in pietra serena raffigurante L’Immacolata Concezione, qui trasferita dopo vari spostamenti dalla sua sede originaria (che era di fronte al Castello delle Rocche sull’argine sinistro del Panaro della Lunga, dove venne collocata nel 1792 per volontà di Cesare Frassoni). La chiesa, a navata unica, è ornata da cornici, altari e paliotti di scagliola, tutte opere eseguite nel 1756, l’anno in cui fu sottoposta al primo rifacimento. Quasi tutte le ancone sono settecentesche, e con le loro linee aggraziate contribuiscono ad una simbiosi scenografica ed architettonica di grande effetto. La vetrata della facciata, opera realizzata verso il 1970 da Marika Tassi di Cavezzo, illustra la vita del Beato Don Luigi Orione e la sua devozione alla Madonna.