În luna octombrie a anului 1716 armata imperială austriacă a eliberat Timișoara de turci. Deoarece se apropia iarna soldații, veteranii, membrii servicilor anexe s-au așezat în localitățiile bănățene, care aveau o oarecare importanță militară. Venind la Lugoj, au întemeiat un cartier pe malul stâng al râului Timiș, numit ulterior „Lugojul german“. Numărul coloniștilor a crescut repede.
Pe data de 7 Mai 1718 a sosit la Lugoj gvardianul de la mănăstirea minoriţilor din Arad, Pater Gabriel Gail care a început demersurile pentru formarea unei comunităţi catolice, cu încuviinţarea guvernatorului Mercy şi al episcopului Ladislau Nádasdy. La început călugării minoriţi au locuit într-o casă aflată pe locul actualului liceu „Brediceanu”. În anul 1730 Pater Storkovics Pius, care l-a înlocuit pe P. Gabriel Gail, a cumpărat din veniturile călugărilor suprafaţa actualei mănăstiri. În anul 1733, P. Storkovics a înaintat guvernatorului Mercy o cerere prin care cerea aprobarea de a construi o biserică. Cererea a fost aprobată pe data de 19 Mai, iar pe data de 14 Iunie 1733 a fost pusă piatra de temelie care a fost sfinţită de către Mayer Gabor, canonic al diecezei de Csanád. Ca hram al bisericii a fost aleasă sărbătoarea Sfintei Treimi.
În anul 1735, chiar în sărbătoarea Sfintei Treimi s-a oficiat în biserică prima sfântă liturghie.
Sub biserică s-a construit şi o criptă. Primul călugăr îngropat acolo a fost Pater Storkovics Pius care a murit pe data de 06 august 1736. La scurt timp a murit şi capelanul acestuia, Hiacinthus a Ponte, la 22 noiembrie 1737.
La început plafonul bisericii era din lemn iar deasupra sanctuarului se afla un turn pătrat, din lemn. Clopotele au stat instalate până în anul 1805 pe o schelă din lemn, lângă biserică.
De-a lungul timpului biserica a trecut prin diverse transformări, cataclisme şi războaie. A fost pustiită de turci şi de armata imperială în 1788. Împăratul austriac Iosif al II-lea, care a ascultat Sf. Liturghie la Lugoj pe data de 05 Octombrie, a promis sprijin pentru refacerea patrimoniului bisericii.
În anul 1796 s-a început construirea turnului. Acesta, împreună cu cupola au fost terminate în anul 1814. Kronostichonul aflat pe frontispiciul bisericii datează din anul 1798 cu inscripţia: Deo uni in esentia trino in personis Patri Filii Spiritui Sancto pii reddite vota vestra in spiritu et veritate.
Orga actuală a fost construită în 1926 de firma Wegenstein.
Pe data de 4 martie 1807 a fost scris pe frontispiciul din interiorul bisericii: Tibi omnipotenti Deo sit in loco sancto gloria. Tot atunci a fost pusă şi icoana Sf. Treimi de deasupra altarului central.
Ceasul din turn a fost instalat de ceasornicarul Spindler Josef şi a bătut pentru prima dată ora pe data de 28 Mai 1829 la ora 12.00, spre bucuria oraşului.
Candelabrul din biserică datează din anul 1874, donat de către Zsidák Agoston.
Conform recensământului din anul 1900, existau în Lugoj 7439 de credincioşi romano – catolici.
Prima electrificare în biserică a fost în anul 1928.
Cele 4 clopote actuale au fost sfinţite pe data de 20 octombrie 1928 fiind turnate la Arad de către meşterul Ferdinand Hönig şi fii.
În luna Mai 1932 s-au început lucrările de lărgire şi renovare a bisericii şi s-au încheiat în 1933 Atunci s-au adăugat cele 2 turnuleţe aflate pe faţada de la stradă. Lungimea bisericii avea să fie de 35 m, iar lăţimea de 12 m.
Stilul bisericii este un baroc târziu combinat cu elemente de clasicism.Clopotele au fost electrificate în anul 1974.Ultima renovare interioară a fost în anul 1975. În anul 2007 a fost schimbată în totalitate instalația electrică din biserică. Renovarea exteriorului bisericii a avut loc în anul 2010. În anul 2011 s-au efectuat lucrări la clopotele bisericii: au fost schimbate limbile clopotelor, scaunul acestora a fost făcut din lemn, motoarele care le acționează, iar comanda a devenit digitală.
Se poate afirma că biserica a rezistat peste 281 de ani datorită activităţii părinţilor minoriţi precum şi a jertfelor făcute de credincioşi pentru întreţinerea bisericii lor.
Ultimul călugăr minorit a fost Pater Elmar Kroner, până în anul 1992. De atunci parohia este administrată de către preoţii diecezei de Timişoara.