Впервые проект церкви-ротонды предложил в конце XVIII века известный русский архитектор М. Ф. Казаков. По одному из образцовых проектов и была построена церковь в честь Святой Троицы в селе Бондари.
Архивы сообщают о Троицкой церкви: «Храм устроен в 1839 году... в виде громадной круглой башни с куполообразным верхом; над куполом помещена звонница, выше звонницы устроена глава с изящным крестом. Внутри церкви, по стенам её, расположены обширные хоры с приделом в честь мученицы Татианы. Главный алтарь пристроен к храму в виде полукруга. Бондарский храм богато украшен художественной живописью, дорогим иконостасом и богатой утварью».
Богатством оформления интерьеров церковь обязана владельцам бондарской суконной фабрики ― семейству Мартына Лиона. Они появились в Бондарях после 1811 года, перекупив одну из крупнейших фабрик, ранее принадлежавшую воронежскому купцу. В течение последующих двадцати лет суконная фабрика Лиона разрослась. После смерти мужа в 1833 году владелицей капиталов стала Татьяна Лион (Арапова), известная в Тамбове своим участием в разнообразных благотворительных акциях. Она же выделила крупные средства для строительства бондарской церкви в честь Святой Троицы.
В храме два престола: главный - в честь Святой Троицы, и придельный – в честь святой мученицы Татианы. Храм внутри был украшен художественной живописью, дорогим иконостасом и богатой утварью.
В 30-х годах XX века храм был закрыт. С 1946 года Троицкая церковь стала вновь действующей.