An der Stelle der heutigen St. Trinitatis Kirche befand sich ursprünglich eine zum Pfarrbezirk Ottensen gehörende Kirche aus den Jahren 1649/1650. Nachdem die alte Kirche mit den Jahren baufällig wurde und zudem den repräsentativen Ansprüchen der Zeit nicht mehr genügte, wurde ein Neubau geplant. Die künftige Altonaer Hauptkirche wurde von 1742 bis 1743 errichtet
Der Innenraum wurde ganz ähnlich wie die spätere St. Michaelis als eigenständiger protestantischer Predigtraum angelegt. Die prächtige barocke Ausstattung der St. Trinitatis war ein bewusster und moderner Gegensatz zu den noch aus der Gotik stammenden Kirchen im benachbarten Hamburg, dass etwas gleichartiges lediglich mit dem kleineren Vorgängerbau der Michaeliskirche bieten konnte.
Erst 1897 überformte man die ursprünglich recht nüchterne Turmfassade mit neobarocken Dekorationselementen.
