Собор Троицы Живоначальной был построен в городе Бийск, на месте современного сквера имени Фомченко.

Здание собора появилось в городе в 1877 году. Это было величественное каменное строение, увенчанное луковичной главкой с шестиконечным крестом. Еще одна главка с крестом венчала колокольню. Освящение собора произошло в начале декабря 1877 года. Инициатором строительства выступил местный состоятельный купец первой гильдии Алексей Фёдорович Морозов. Свой вклад в строительство церкви также внесли и местные прихожане. Помимо церкви, к приходу относилось Владимирское женское городское приходское училище. После смерти у алтаря Троицкого собора были захоронены Алексей Фёдорович и Елена Григорьевна Морозовы.

С приходом советской власти для собора, как и для многих других церквей того времени, настали тяжелые времена. В 1930 году, после долгих тяжб и разбирательств, храм был закрыт, а спустя еще 4 года, полностью разобран.

Кирпич, который остался после разрушения собора, был использован для строительства двухэтажного здания детского приюта.