Архитектурное решение здания храма в русско-византийском стиле отличается выразительной объемно-планировочной композицией и богатым декоративным убранством.

Объемно-пространственная композиция здания храма развита по оси запад-восток, состоит из разновеликих объемов. В западной части расположен пятиярусный объем колокольни. Боковые объёмы первого яруса оформлены парапетными стенками с фигурным завершением. Яруса колокольни оформлены декоративными элементами кирпичной кладки: ниши, лопатки, арки, закомары. В прямоугольном объёме трапезной под собственной двухскатной крышей по северному и южному фасаду раскрыты три оконных проёма с полуциркульными перемычками. Объём собственно храма занимает значимое место в композиции здания. Массивный четверик, завершённый с северного и южного фасада фигурными аттиковыми стенками. В середине четверика возвышается восьмигранный световой барабан. Далее по оси здания расположена алтарная часть в три апсиды. Колокольня и объём собственно храма завершается сферическими куполами. Декоративное оформление выполнено кирпичной кладкой.

История храма. В 1895 г. епархиальным начальством была разрешена постройка в селе Кандабулак нового, каменного храма с тремя престолами – во имя Пресвятой Троицы, Святителя и Чудотворца Николая и Святого Великомученика Димитрия Солунского. Проектировал и контролировал его постройку Тадеуш Северинович Хилинский, работавший в Самаре на посту губернского и епархиального архитектора с 1883 по 1905 г. В церковной ведомости за 1907 г. церковь в с. Кандабулак значилась как Свято-Троицкая, построенная в 1906 г. Зданием каменная, с каменной колокольней, вместимостью 1500 человек, она была устроена взамен старого деревянного храма, проданного по указу Самарской духовной консистории от 7 июля 1906 г. в деревню Орловку. Из трёх престолов был устроен только средний, главный. Его освятили 26 мая 1906 г. во имя Святой Живоначальной Троицы. Земли под церковью числилось 200 кв. саженей. По последней сохранившейся клировой ведомости 1909 г., боковые приделы не были обустроены и не использовались. В 1939 г. церковь закрыли. Власти отдали распоряжение здание разобрать, а кирпичи использовать для строительства средней школы в с. Сергиевске, но в итоге разобрали только колокольню. Основной купол осенью 1969 г. снёс ураган. С 2000 по 2008 г. проводилось восстановление храма.

Объект культурного наследия зарегистрирован в перечне выявленных объектов культурного наследия Самарской области.