Троицкий собор расположен на главной площади Бирска, получившей по его имени название Троицкой или Соборной, в окружении присутственных зданий – памятников истории и архитектуры. Одна из старейших улиц – Б. Сибирская (ныне ул. Ленина), поднимающаяся от реки Белой к центру, выходит осью на храм.

Строился храм около трёх лет, в 1838 г. уже был вчерне готов. В 1840 г. 7 сентября был освящён правый придел собора в честь Рождества Пресвятыя Богородицы; в 1841 г. 18 января – левый придел во имя Святителя и Чудотворца Николая; и, наконец, 31 мая того же 1841 г. освящён и главный храм во имя Святыя Живоначальныя Троицы. В Свято-Троицкий собор было передано из Михаило-Архангельского половинное количество священных предметов, колоколов, книг, икон, в т. ч. и икона Нерукотворного Спаса, пожертвованная туда помещиком П.Г. Языковым, данная ему в благословение Екатериной II.

В советский период колокольня и часть собора были разрушены, колокол сброшен, погружен на баржу и отправлен вверх по реке. След его потерян. Ближе к 50-м годам в здании расположился кинотеатр «Аврора». Надо сказать, он проработал не очень долго, после здесь был первый исторический музей города, просуществовавший до конца 80-х годов.

90-е годы Свято-Троицкий собор официально вернули Уфимской епархии, а восстановление началось только в 2001 году.

Сегодня в соборе службы идут ежедневно, он открыт для прихожан.