Świątynię wzniesiono w 1641 r. z fundacji rodziny Mniszchów. Kościół jest jednym z najbardziej reprezentatywnych obiektów dla typu renesansu lubelskiego.
Jest to budowla orientowana, jednonawowa z dwiema kaplicami po bokach oraz węższym od nawy zakończonym półkoliście prezbiterium. Ozdobny szczyt fasady nawiązuje do form zastosowanych w lubelskiej kaplicy zamkowej. Zakrystie zostały zwieńczone attykami z ornamentem okuciowym, muszlowymi niszami i hermami. Dekoracje sztukatorskie wewnątrz kościoła przypisywane są Janowi Wolffowi. W 1844 roku przeprowadzono renowację świątyni, podczas której na sklepieniu umieszczono stiukowe herby Szlubowskich, ówczesnych właścicieli Radzynia. W kaplicy Matki Bożej Różańcowej znajduje się manierystyczny nagrobek fundatorów kościoła.
Zaprojektowana przez Jakuba Fontanę brama – dzwonnica pochodzi z 2. połowy XVIII w.
Posłuchaj o kościele pw. św. Trójcy Przenajświętszej w Radzyniu Podlaskim