Kościół pw. św. Trójcy zbudowany został przed 1745 r. z inicjatywy księcia Jerzego Ignacego Lubomirskiego jako kościół szpitalny. Powstał on nieopodal funkcjonującego od XV w. kościoła szpitalnego (wezwania wcześniejszych kościołów szpitalnych w Rzeszowie to św. Ducha i św. Krzyża).

Na planie K.H. Wiedemanna z 1762 r. jest on przedstawiony jako prosta budowla z przedsionkiem nakryta czterospadowym dachem z wieżyczką na sygnaturkę. W tym samym czasie odbudowano i na nowo uposażono sam szpital ubogich.

Po kilku latach kościół św. Trójcy spłonął w 1763 r. lub w 1779 r. (badacze podają różne daty) i w latach 1787-1792 został odbudowany za kolejnego właściciela Rzeszowa, Franciszka Lubomirskiego. Kaplica ta wybudowana została zapewne na fundamentach poprzedniego kościoła i być może z wykorzystaniem części jego murów. Powstał on już nie jako kościół szpitalny, lecz jako kaplica cmentarna pw. Św. Trójcy, w związku z przeniesieniem cmentarza parafialnego spod kościoła farnego. W tym bowiem czasie władze austriackie, na mocy dekretu wydanego przez cesarza Józefa II zakazały pochówków na cmentarzach przykościelnych w obrębie miast. Wówczas to wyznaczono na terenie byłego ogrodu szpitalnego obszar cmentarza.

Nowa kaplica była budowlą wzniesioną w stylu klasycystycznym. Kaplica była wielokrotnie remontowana po zniszczeniach wywołanych zalewaniem przez wody Wisłoka. W latach 80. XX w. obiekt przejęła parafia farna w Rzeszowie. Wkrótce nastąpiła jego rozbudowa poprzez dobudowę zakrystii.