A köznép Belvárosi templomnak vagy Belvárosi Nagytemplomnak ismeri a Templom út 8. szám alatt álló Isten házát. Szolnok legrégibb és legjelentősebb, a 18. században épített barokk műemléképületének hivatalos neve azonban Szentháromság római katolikus templom. A köznyelvben, versekben, nótákban, históriás könyvekben megénekelt Szolnok-Tisza-parti három templom közül az első építésű. Keletkezésének történetét ki más, mint maga a Szolnok Belvárosi Római Katolikus Egyházközség tudja és meséli el nekünk.

Bezdiczky Ignác sótiszt 1718-ban költözött a városba, és a templom mai helyén egy szentélyszerű kápolnát építtetett a ferences barátok részére. Mivel ezekben az években a város lakossága rohamosan növekedett, várható volt, hogy hamarosan nagyobb templomra lesz szükség. Ezért a kápolna, amit 1723-ban már használatba is vettek, úgy épült, hogy bővíthető legyen. A szentélyhez kapcsolódva megkezdték a kolostor építését is. Az első traktus, amely most a Szegő Gábor iskola irányába néz, 1729-ben készült el, a déli szárny pedig, ahol az ebédlő és egyéb kiszolgáló helyiségek vannak, 1733-ban. Az építés tervezésével és lebonyolításával egy jó nevű, olasz származású egri építőmestert, Giovanni Carlone-t bízták meg, aki jól tudott magyarul, hiszen a munkaszerződést magyar nyelven írták meg (a szintén első osztályú műemléket, a Ferences Rendházat a templommal egy időben szintén Giovanni Battista Carlone építette, 1723-tól 1752-ig).

Hamarosan kicsinek bizonyult az újonnan felépített kápolna, és korábban, mint gondolták, már 1736-ban el kellett kezdeni a bővítést, a mai nagytemplom hajójának építését. Ez az 1740-es évek végére el is készült, a kolostor nyugati szárnyával együtt. Ezúttal azonban a szentély bizonyult kisszerűnek, ezért a hívek adományából 1750-től a mai apszissal kibővítették a szentélyt, és mögötte tornyot emeltek. A templom alatt kripta is épült, az ott lakó ferencesek temetkezési helyéül. Utoljára 1849-ben temettek oda: Kossuth Lajos húgának egyéves kisfiát. Az elmúlt években sikerült kitakarítani és rendbe tenni a kripta egy részét, ahol jelenleg urna-temető működik.

Az érett barokk stílusban felépült templom 1754-ben készült el. Az 1750-es évek elején a templom belső berendezési tárgyai is elkészültek, tehetős, jómódú polgárok, illetve különféle iparos céhek adományaiból. A mellékoltárok és az impozáns szószék a híres budai ferences műhelyből származik, és a restaurátorok szerint mesterük a kor leghíresebb művésze ebben a vonatkozásban: Konti Lipót Vilmos. A torony a mai díszes felső részét 1835-ben kapta meg. A tornyon levő kereszt aranyozásánál 34 körmöci aranyat használtak fel.

A templom a Szentháromság tiszteletére épült. A főoltár 1889-ben készült el a mai formájában, jóval későbbi, mint a mellékoltárok. A templom egyik legszebb és legértékesebb darabja a barokk szószék. Fából készült 1758-ban. A ma látható főoltár a harmadik a templom felszentelése óta, 1886-ban készült. Az orgonát 1894-ben az Angster cég készítette. A Rieger cég 1924-ben kiegészítette hat regiszterrel, így 2018 síppal rendelkezik: hangversenyekre alkalmas.

A színes üvegablakokat buzgó szolnoki családok adományaiból készítették 1893–95 között.

A templom és a hozzá tartozó kolostorépület Szolnok egyetlen első osztályú műemlék-épületegyüttese. A templom fennállásának 250. évfordulóján restaurálták a nyugati főkapu felett található Szentháromság szoborcsoportot és a kapu kőkeretét, valamint felújították a templom előtti Szentháromság teret. Legutoljára 2020-ban újult meg kívül-belül a templom.