Los trabajos se iniciaron en 1854 con la colaboración de un sinfín de personas y bajo la dirección del constructor italiano Alejandro Ravizza. La edificación aún no había concluido y ya fue bendecida dos años más tarde el 13 de abril de 1856.
La inauguración oficial, en cambio, tuvo lugar durante la fiesta de Corpus Christi de ese mismo año. En esa época, los trabajos aún no habían concluidos. La obra se entregó recién en 1864, dos años después de la muerte de López.
Su estilo corresponde a la corriente neoclásica, con fachada tapa y planta de sencilla organización espacial. Conforma también su estructura una nave central con ábside recto, dos naves laterales, galería perimetral, atrio con amplio pórtico y campanario lateral único.
Su cobertura es de dos aguas, con tejas cerámicas de tipo colonial. La fachada principal es de estilo neoclásico. Resaltan igualmente el diseño sencillo, las pilastras y cinco arcos de medio punto. El remate es una cornisa de discreta ornamentación en alto relieve y el gran frontón profusamente decorado.
Ornamentación
Lo más resaltante del templo está en la ornamentación interna. Aquí es notorio el estilo barroco que se puede apreciar en la pintura del cielo raso en forma de bóveda carpanel. En las pinturas están bien diferenciadas los motivos religiosos y patrióticos.
El púlpito es maravilloso. Su construcción es atribuido a profesionales paraguayos. El retablo principal donde está la imagen de la Santísima Trinidad, enmarcada por un cielo raso policromado, está flanqueado por dos retablos de estilo barroco traídos de Yaguarón.
En este templo fue sepultado Carlos A. López en setiembre de 1862 y estuvo aquí durante 77 años hasta que en 1936 sus restos fueron llevados al Oratorio de la Virgen de la Asunción y Panteón de los Héroes.
Misa por aniversario
La bendición del templo y su uso para el culto será recordado hoy con una misa que se oficiará a las 19:00 en el templo ubicado en el barrio Santísima Trinidad de Asunción.