Самый старый в Челябинской области – Свято-Троицкий собор, в просторечии его часто называют Уйским, поскольку собор расположен на берегу реки Уй – это первое каменное сооружение в Троицкой крепости, визитная карточка Троицка.
Собор является ядром храмового комплекса, расположенного в историческом центре г. Троицка. Каменный храм был заложен в 1754 году и построен в 1762 году по проекту одной из мастерских петербургского архитектора Пьетро Антонио Трезини. Первое описание Собора можно найти в книге Рычкова «Топография Оренбургская» от 1762-го годв.
Это была однопрестольная пятикупольная церковь без колокольни. В 1775 году недалеко была построена теплая деревянная церковь с престолами: в нижнем этаже в честь Успения Пресвятой Богородицы, в верхнем – во имя Святителя Николая Чудотворца.
в 1823 году по ветхости Успенскую церковь сломали, а престолы перенесли в собор. Летом 1842 года здание пострадало во время пожара и было закрыто для восстановления. К 1865-му году здание было основательно перестроено: увеличилась трапезная, возведена четырехъярусная колокольня в традициях провинциального классицизма, собор стал девятиглавым, появились новые декоративные элементы. К 1892-му году обновили росписи, их выполнили масляными красками в академическом стиле.
«Для устроения и благолепия собора», других городских церквей и учреждений много было сделано потомственным почетным гражданином Троицка Пупышевым.
Соборное духовенство принимало участие во всех важных событиях, происходивших в Троицке: осада города пугачевцами в 1774 году, посещение города в июле 1891-го года наследником престола Николаем Александровичем, крестный ход с чудотворной Табынской иконой Божьей Матери.
Все создаваемые в Троицке церкви сначала приписывались к собору. К 1913 году при соборе существовали 3 приходских училища, 3 городских и 1 приходская школа.
В 1918 году в соборе, как и в других храмах России, была произведена опись имущества, изъяты ценности, церковное здание муниципализировано под «молитвенный дом». В 1920-х годах с образованием Челябинской и Троицкой епархии Свято-Троицкий храм получил статус кафедрального собора. В 1930-х годах собор был закрыт, имущество утрачено; в здании размещался склад кожсырья, в алтарной части – стройконтора. В послевоенное время храмовый комплекс был передан зооветеринарному техникуму, в храме размещалось общежитие, в алтаре – прачечная, в трапезной – спортзал, внизу – котельная.
В 1974 году собор вновь пострадал от пожара, из пяти глав остался лишь центральный барабан (без купола). В 1985 году было начато восстановление колокольни, барабанов с куполами, главного и северного порталов, ограды с воротами, домика причта. Внутри собор был оштукатурен, окрашен, по оставшимся фрагментам восстанавливались росписи.
В 1997 году храм возвратили верующим, а 7 марта 1998 года состоялось его освящение архиепископом Челябинским и Златоустовским Иовом . В декабре 2000 года были освящены приделы: южный – во имя Царственных страстостерпцев; северный – во имя преподобного Серафима Саровского.
В 2001 году в Уйском соборе произошло чудо – на стекле иконы Святого Николая чудотворца начал проявляться нерукотворный образ: микроскопические масляные капли в тончайших деталях составляли облик Николая чудотворца. Этот нерукотворный облик можно увидеть на иконе и сегодня.
В 2003 году группой художников-реставраторов объединения «Росреставрация» Министерства культуры РФ начаты реставрационно-консервационные работы на стенописи собора. Художником-иконописцем Кадомцевой написаны иконы для иконостаса. В настоящее время при Свято-Троицком соборе существует воскресная школа, где преподаются закон Божий, церковное пение и прикладное искусство.
С 2014 года Свято-Троицкий собор вновь приобрел статус кафедрального собора – главного храма Троицкой и Южноуральской епархии. Здесь начались масштабные ремонтно-восстановительные работы. И сегодня Свято-Троицкий собор сегодня приобрел свой первоначальный исторический облик.