Чин освящения собора и Божественную литургию возглавил митрополит Курский и Рыльский Герман, ему сослужили епископ Железногорский и Льговский Вениамин и Преосвященный Амвросий, епископ Петергофский, викарий Санкт-Петербургской епархии.
В книге истории города Железногорска это событие займет отдельные страницы. Храм, который строился более 10-лет на средства благотворителей и пожертвования верующих, горожане считают «народным», а долгожданный день его освящения, устами участников богослужения назван «воистину Пасхальным праздником».
Тринадцать лет назад в Железногорске действовал всего один православный храм во имя Всех Святых в Земле Российской Просиявших. Город развивался, росло число его жителей и Всесвятский храм уже не мог вместить всех, обратившихся к православной Церкви. Тогда и стал вопрос о возведении нового храма. В 2000-ом году по благословению митрополита Курского и Рыльского Ювеналия начались подготовительные работы на участке, выделенном для строительства в микрорайоне «Яблоневый сад». Первым настоятелем стал священник Алексей Калашников (ныне благочинный Железногорского округа), при нем в 2002 году положено начало строительству — на месте будущего храма вбили сваи. Продолжилось строительство, когда настоятелем назначили священника Евгения Инчина. Его сменил настоятель священник Михаил Юрочко. При нем в Свято-Троицком храме начались богослужения, проходившие до того временно в трех комнатках, выделенных общине в помещении городской бани (ул. Горняков). На стройке бескорыстно работали верующие, большей частью пожилые люди. Средств на строительство не было, дело двигалось медленно, но православные железногорцы без сомнений и капли уныния верили: «Храм будет!».
В 2010 году строительство Свято-Троицкого храма взялся курировать Попечительский совет, куда вошли представители областных и городских органов власти, руководители предприятий и предприниматели. В марте состоялось первое заседание Попечительского совета. Уже в ноябре храм «обрел» голос – на колокольню подняли колокола, отлитые на Воронежском колокольном заводе. Количество колоколов на Свято-Троицком храме определено по числу церковных таинств – семь, общий вес более тонны, а самый большой колокол весит 700 кг.
В мае 2011 года крыша храма увенчалась шестью куполами, покрытыми позолоченными пластинами из нержавеющей стали. Сразу после этого на них установили кресты, освященные митрополитом Курским и Рыльским Германом.
Со стороны казалось, необыкновенно красивый храм, встречающий жителей и гостей Железногорска на въезде в город построен. Однако, немало оставалось работы по внутреннему благоустройству храма и обустройству прилегающей территории. На завершающем этапе строительства приняли решение не торопится, а сделать все так, чтобы храм стоял «на века». Фаянсовый иконостас изготовили Уральские мастера. Впервые фаянсовый иконостас был установлен в Коренной пустыни в храме во имя иконы Божией Матери "Живоносный источник". Полы в храме долговечные — гранитные, как всегда было в местах Божиего присутствия, куда приходят множество людей.
И на самом деле, утром 14 июля у Свято-Троицкого храма собрались сотни православных верующих. Все смогли участвовать в крестном ходе вокруг храма во время освящения церковных стен, причаститься после торжественного богослужения, во время которого молитвы исполняли два хора – Свято-Троицкого храма и архиерейский хор Курской митрополии.
В завершение службы состоялось вручение наград. Владыка Герман вручил почетные Знаменские медали Курской митрополии тем, кто помогал строить храм, в том числе участникам попечительского совета. Первыми медали получили настоятель храма отец Михаил и прораб Раиса Тукина, руководившая строительством с первых дней возведения храма. В архипастырском слове Митрополита Курского и Рыльского Германа, Владыки Амвросия прозвучали слова о том, что даже небольшое пожертвование на храм, человеком, обратившимся к Богу с искренней горячей молитвой более значимо, чем большие суммы, внесенные состоятельными людьми без веры. Отныне и всегда в храме будут молиться о всех, кто строил его: «Уйдем за порог вечности мы, а храм будет, как будет жива память о простых жертвователях и меценатах».
Преосвященный Вениамин, епископ Железногорский и Льговский объявил, что с этого дня началась новая жизнь храма: в кафедральном соборе будут совершаться важнейшие богослужения и епархиальные мероприятия. В память о первом торжестве в Свято-Троицком кафедральном соборе митрополит Курский и Рыльский Герман преподнес в дар освященному храму образ Казанской Божией Матери, владыка Амвросий — плащаницу «Успение Пресвятой Богородицы».