La chiesa della SS. Trinità viene fondata in onore di Santa Margherita prima del 1400, data di cui resta testimonianza in un documento redatto nel 1454, siglato dai conti di Valperga ed il comune di Cuorgnè, conservato presso l’archivio comunale della città. L’interno dell’antica chiesa ospitava probabilmente sei cappelle dedicate a S. Sebastiano, a Sant’Antonio Abate e Sant’Antonio da Padova, al Crocifisso, alla Madonna del Rosario, alla Madonna della cintura ed il Battistero, mentre l’altare maggiore doveva essere dedicato a Santa Margherita. Nel 1585, come riferisce Bertolotti, la nuova chiesa cambiò intitolazione passando sotto il titolo della SS. Trinità, a cui faceva capo una delle Confraternite più importanti di Valperga.
L’attuale configurazione architettonica dell’edificio è frutto di tre ampliamenti: il primo intervento risale al 1710 con l’ingrandimento del coro per poter ospitare i membri della Confraternita. Il secondo consiste in un quasi totale rifacimento della chiesa al fine di poter offrire maggiore spazio ai fedeli: per questa operazione venne interpellato dapprima l’architetto Bernardo Vittone, poi Costanzo Michela di Agliè che porta a compimento il progetto, realizzando una chiesa a tre navate, arricchita di una nuova facciata e da un nuovo altare maggiore. Il terzo intervento è del 1831 con la costruzione delle cappelle della Madonna della Liberazione e del Sacro Cuore e della sacrestia. La facciata presenta un bel portale di ingresso sovrastato da un affresco ovale con la SS. Trinità, un portale del 1790, realizzato su disegno del Michela e opera di Pietro Boggio e Francesco Roscio di Valperga ed un campanile frutto delle diverse ristrutturazioni. All’interno si colloca un altare maggiore con perfette linee barocche, opera del Michela, in sostituzione dell’antica mensa. L’altare è ornato da una tela ovale di F. Cesio (1764) raffigurante in primo piano la Trinità con San Giorgio, Santa Margherita e San Rocco, e sullo sfondo il panorama del castello e la chiesa di San Giorgio. La tela è ornata da una monumentale cornice con angeli dorati che sorreggono i candelabri e la corona. Il pulpito è opera dello scultore Cristoforo Serra nel 1765: sui pannelli sono riprodotte le scene evangeliche della moltiplicazione dei pani, la consegna delle tavole della legge a Mosè e l’episodio del vitello d’oro.