Die Dreifaltigkeitskathedrale, (russisch: sobor Troizy shiwotworjaschtschej), hat einen einmaligen Rekord aufgestellt: ihre 17 Meter hohe Kuppel ohne Stützen ist die größte in Russland. Die Kathedrale wurde von Iwan Jassygin gebaut. Er war Schüler eines der besten und berühmtesten Baumeisters Russlands, Wassili Baschenow, der den Michailowski-Palast in Sankt Petersburg und das Ensemble des Zarizyno-Schlossparks in Moskau gebaut hatte.
Die erste Dreifaltigkeitskathedrale wurde in Kaluga im frühen 17. Jahrhundert erbaut. Sie war aus Holz. Wenn man den Chroniken glauben kann, wurde in ihrer Nähe der zweite falsche Zar Dimitri bestattet. Die Steinkathedrale mit Empire- und Klassizismus-Elementen wurde 200 Jahre später errichtet. Dem Entwurf des Architekten nach wurde die Kathedrale mit toskanischen Säulen umgeben, die Fassade war mit Bildern von biblischen Geschichten verziert. Ihre Ikonostase wurde nach Zeichnungen des bekannten Architekten, Matwei Kasakow, angefertigt, der während der Regierungszeit Katharinas II. wirkte.Im Großen Vaterländischen Krieg wurde das Bauwerk schwer beschädigt. Die Restaurierungsarbeiten fingen erst in den 1990er Jahren an, dabei wurde die Ikonostase neu geschaffen. Zu den wichtigsten Heiligtümern der Kathedrale gehören Kopien einiger Ikonen der Gottesmutter, die als wundertätig gelten und Reliquienschreine