Durch die von König Friedrich Wilhelm I. veranlasste Stadterweiterung wurden auch neue Kirchenbauten notwendig. Im August 1737 erfolgte die Grundsteinlegung für die vom neu ernannten Oberlandbaumeister Titus de Favre geplante Dreifaltigkeitskirche in der Friedrichstadt. Der unter Beteiligung des Hofmaurermeisters Christian August Naumann errichtete Bau wurde am 30. August 1739 geweiht. Die Dreifaltigkeitskirche war für etwa einhundert Jahre der letzte protestantische Kirchenbau in Berlin. Eine Taufkapelle sowie eine Vorhalle mit Sakristeianbau entstanden 1885 bis 1886 nach Plänen der Architekten Carl Vohl und Friedrich Schulze. Im Zweiten Weltkrieg brannte im November 1943 das Innere der Dreifaltigkeitskirche bei einem Luftangriff aus. Die zu einem Luftschutzbunker für die NSDAP-Gauleitung ausgebaute Ruine wurde kurz vor Kriegsende durch Straßenkämpfe bis auf die Umfassungsmauern zerstört und 1947 gesprengt.
Die Dreifaltigkeitskirche war ein Rundbau mit vier kurzen Vorsprüngen, durch die eine Kreuzform angedeutet wurde. Der barocke Sakralbau hatte ein Kuppeldach über einem Zentralbau von 22 Metern Durchmesser. Die mit Ziegeln gedeckte Holzkuppel war mit einer achteckigen Laterne versehen, die als Glockenturm diente.