Die Trinitatiskirche in Sondershausen ist neben dem Schloss das zweite bedeutende Baudenkmal der Stadt.
Bereits 1174 gab es eine capella in Sundreshusun. Ihr Standort ist nicht bekannt. An heutiger Stelle der Trinitatiskirche stand die Andreaskirche, welche 1608 abgerissen wurde. 1620 wurde die neue Kirche errichtet. Sie fiel dem Stadtbrand vom 3. Juni 1621 zum Opfer und wurde in größeren Zeitabständen in der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts wiederaufgebaut. Die heutige Bausubstanz geht auf die Arbeiten des 17. Jahrhunderts zurück. An der Ostseite wurde 1890/91 die neugotische fürstliche Grabkapelle hinzugefügt. Kirchenrenovierungen und Umbauten gab es in den Jahren 1890/91, 1931/32 und 1987 bis 1997.