Свято-Троицкая часовня возведена на площади, где, по распоряжению Императора Петра I, был построен первый в Санкт-Петербурге православный храм - во имя Святой Живоначальной Троицы. Он был заложен через четыре с половиной месяца после основания города - 1 октября 1703 года, в день Покрова Пресвятой Богородицы и дал название первой площади нового города. Впоследствии храм несколько раз горел, но каждый раз восстанавливался, и был одним из символов города. По своему рангу собор считался вторым в Петербурге после Исаакиевского. К нему была приписана часовня в Домике Петра I, где находился чтимый образ Христа Спасителя. В ночь с 7 на 8 февраля 1913 года из-за неисправности дымовых труб Троицкий собор сильно пострадал от пожара: сгорели купол, крыша, чердак, притвор и колокольня, сохранилась лишь алтарная часть. В сильном огне оплавились колокола.В 1923—1926 году было совершено восстановление собора в виде, как до последнего пожара. Осуществлялось на средства прихода под наблюдением Реставрационной мастерской Ленинградского отделения Главнауки Закрыт собор 15 августа 1933 и через два месяца снесен по решению Облисполкома, хотя числился под охраной как уникальный памятник архитектуры. Часть икон из него поступила в Русский музей, имущество — во Владимирскую церковь. Освободившееся место занял разбитый после войны сквер.На месте разобранного собора в 1956 году построено новое здание (дом 3-5 по Троицкой площади) и разбит газон."Балтийская строительная компания" первоначально планировала построить на Троицкой площади большой храм (высотой 70 метров), но реализовать проект не разрешил Научный совет по охране культурного наследия при губернаторе С.-Петербурга. Современную часовню решено было строить не на историческом месте храма, а в юго-западном углу сквера на Троицкой площади на пересечении с Петроградской набережной.В дни празднования 300-летия Санкт-Петербурга, состоялась церемония торжественного освящения часовни митрополитом Санкт-Петербургским и Ладожским Владимиром