Собор Святой Троицы был возведен в городе Остров, на правом берегу реки Великая, что неподалеку от главной центральной площади города, в 1790 году.
Постройка соборной церкви была напрямую связана со строительством самого города в 1778 году. В то время императрица Екатерина II путешествовала по России, посещая новоустроенные губернии. Посетив город Остров, императрица пожаловала шесть тысяч рублей на возведение новой церкви, но этих денег не хватило, и еще 600 рублей было добавлено из уездного казначейства.
Весной 1784 года по близлежащим городам были опубликованы объявления о вызове всех желающих принять участие в построении церкви в Острове. Но на торги никто не пришел. Параллельно подготавливалось место для возведения собора, при этом сносились старые заводы и частные дома. В 1786 году все-таки была заложена церковь Троицы, а в 1790 году в храме была совершена первая Божественная Литургия.
Церковь расположилась на обширной территории прямо в центре города, неподалеку от главных улиц. Изначально церковь имела два престола, главным из которых стал холодный или Троицкий престол, а придельным престолом стал храм Воздвижения.
Собор состоит из главного одноапсидного объема по одноглавому типу «восьмерик на четверике», к западной части которого примыкает притвор и трапезная. В главную часть притвора вмонтирована четырехъярусная колокольня, имеющая прямоугольный вид в плане. Завершение колокольни выполнено в виде деревянного сферического купола, на котором имеется восьмигранный небольшой барабанчик-шпиль.
В 1802 году со стороны левой части Воздвиженского придела был устроен Ильинский придел, примыкающий к капитальной стене, которая отделяет главную часть церкви. На протяжении 1847 года были устроены приделы по левую и правую стороны от основного престола. В 1854 году были проведены работы по пристройке крыльца, оснащенного колоннами, а по двум сторонам колокольни были сделаны двухэтажные пристройки. В 1833 году церковная колокольня была оснащена башенными часами с боем.
В 1890 году, к столетию храма, были проведены ремонтные работы, в процессе которых вместо деревянной была выстроена чугунная лестница, ведущая в хоры, а также упразднены приделы Илии и Воздвижения, по причине чего в несущей стене были прорублены оконные проемы.
Также к церкви были приписаны кладбищенский храм Жен Мироносиц и Богоявленская домовая церковь.
В 1930-е годы в ходе антирелигиозной политики советской власти храм был закрыт. В годы немецко-фашистской оккупации города 1941-1944 годов прихожане Собора окормлялись священниками Псковской духовной миссии.
Полностью храм был закрыт в начале 1960-х. Последним настоятелем храма стал протоиерей Николай Приймяги (1894-1981).
Собор был в новь открыт в 1990 году и стал одним из первых храмов, переданных от государственных ведомств Псковской Епархии Русской Православной Церкви.
С 2019 года при соборе действует благотворительная столовая, которая реализуется в рамках социального проекта Псковской епархии «Хлеб насущный», при поддержке Фонда президентских грантов. Также при храме регулярно проводятся встречи православно-литературного клуба «Родник».
В нынешнее время при храме действует приходская воскресная школа для детей.
В храме имеются чудотворные иконы с частицами святых мощей: преподобного Сергия Радонежского, великомученика Пантелеимона, святителя Митрофана Воронежского, блаженной Матроны Московской, преподобномученицы Великой княгиня Елисаветы.
Адрес: Псковская область, Островский район, г. Остров, ул. 25-го Октября, 14
Настоятель храма: протоиерей Роман Павлов
Группа ВКонтакте: https://vk.com/club49913239
