Construite entre 1861 et 1867 par l'architecte Théodore Ballu, cette église massive évoque l'architecture religieuse typique du Second Empire: monumentale, avec un clocher qui culmine à 65 m de hauteur, et pompeuse, avec une riche ornementation.
Fragilisée par des pierres de mauvaise qualité, elle aura connu la malédiction de trois campagnes de restauration qui n'auront fait qu'accélérer les dégradations de ses façades. C'est dès ses premières années que certains matériaux se dégradent, en raison notamment de la pollution provenant en partie des poussières de charbon issues de la Gare Saint-Lazare proche.
Une première restauration est menée quinze ans après sa construction, une autre entre 1921 et 1924, une dernière s'achève il y a 36 ans. L'insertion de ragréages à base de ciment métallique accélère la détérioration.
Pollution, mauvaise qualité des pierres choisies; ce sont les mêmes pathologies principales que rencontrent de nombreuses églises parisiennes construites à la fin du XIXe siècle, observe la mairie de Paris. "Avec son échafaudage à 70 mètres du sol, ce chantier bat tous les records pour la Ville. Il est le plus important qui a démarré lors de la précédente mandature et qui se terminera à la suivante, en 2027", a déclaré Karen Taïeb, adjointe à la maire en charge du patrimoine et des relations avec les cultes.
20,2 millions d'euros du chantier de la Trinité seront financés par la Ville et 3,8 millions d'euros par la Direction régionale des affaires culturelles (DRAC) d'Ile-de-France. La première tranche, qui se terminera en octobre 2023, comprend notamment la restauration extérieure et intérieure du campanile, des deux tours lanternes, du mur pignon nord avec sa balustrade.