三一国际礼拜堂原名“三一圣堂”，始建于1903年，老教堂位于昆明市原武成路218号，建成后成为云南省基督教“内地会”活动中心。1963年，云南省基督教三自爱国运动委员会成立，办公地设在“三一圣堂”内。1984年12月，“三一圣堂”恢复礼拜。1986年成为云南省基督教“两会”的办公所在地。1997年2月，因昆明城市建设拓宽道路需要，“三一圣堂”被拆除。

拆除后近八年的时间， 教牧同工克服重重困难，新教堂综合楼终于2003年6月22日举行了奠基典礼，并经省人民政府宗教事务局批准，新教堂更名为“三一国际礼拜堂”。经过一年半的努力，2004年12月完成竣工，12月12日举行了开堂感恩礼拜。教堂综合楼为哥特式建筑风格，建筑面积为4018平方米，其中新教堂设于教堂综合楼的1-3楼，建筑面积2000平方米。4-7楼为云南省基督教“两会”的事工中心。教堂综合楼总投资1500万元。