Župa Presvetog Trojstva u Svetoj Nedelji prvi put se spominje u popisu svećenika, odnosno župnika Zagrebačke biskupije iz 1501. godine. Tada se, na dijelu katedralnog Arhiđakonata, kao prvi poznati svetonedeljski župnik navodi stanoviti Martin, odnosno „Martinus plebanus sancte Trinitatis in Nedelcz“. 

Pučka legenda o nastanku župe govori o tome da je Sava jednom poplavila cijelu dolinu podno današnje crkve, a kad se voda povukla, pod brežuljkom je nađen kip (ili slika – starinski: kipec) Prevetog Trojstva koji su mještani doživjeli kao Božji glas koji im je rekao da na tome mjestu sagrade crkvu. 

Pretpostavlja se da je župa osnovana tijekom druge polovice 15. stoljeća, najvjerojatnije odvajanjem od župa Samobor, Stupnik i Sveti Martin pod Okićem. Tada se, naime, u povijesnim ispravama po prvi puta spominje i naselje Nedelcz (odnosno današnja Sveta Nedelja). Josip Butorac ukazao je kako se u Hrvatskoj crkve i župe posvećene Presvetom Trojstvu često zovu „Nedjelja“ ili „Sveta Nedjelja“, što se i danas očituje u nazivima nekoliko naselja u Hrvatskoj. Dosljedno tome, zabilježeno postojanje naselja Nedelcz sredinom 15. stoljeća, ukazuje na vjerojatno postojanje kapele ili crkve, a moguće već i župe Presvetog Trojstva. 

U 16. stoljeću župa je obuhvaćala naselja Strmec, Orešje, Rakitje i Novaki koja su pripadala Susedgradskom vlastelinstvu, te naselja Kerestinec, Kalinovica, Mala Gorica i Dol, koja su pripadala Okićkom vlastelinstvu. Pretpostavlja se stoga da je i samo naselje Sveta Nedelja, smješteno na međi tih dviju gospoštija osnovano upravo zato da bi bilo sjedište župe (u pojedinim izvorima naselje se navodi kao Crkveno mjesto pod Okićem).

Krajem 16. stoljeća, u vrijeme ratova protiv Osmanlija, svetonedeljski kraj je više puta bio opustošen pod njihovim naletima. Tako iz zapisa o kanonskoj vizitaciji 1622. godine saznajemo da je tadašnja svetondeljska crkva stradala od Osmanlija, vjerojatno 1593. godine, ali je kasnije obnovljena. Od 16. stoljeća, sama župa bila je usko vezana za obitelj Erdödy, vlasnike Okićkog vlastelinstva sa sjedištem u Kerestincu te pokrovitelje i dobročinitelje župe. Petar III. prigradio je tako župnoj crkvi 1608. godine kapelu svetog Petra, kao obiteljski muzolej te osnovao misnu zakladu (prebendu), darovavši župi zemlju i podložnike. U kanonskim vizitacijama zabilježeni su i drugi darovi članova obitelji, a u grobnici u crkvi je 1823. godine pokopana i grofica Amalia Erdödy. 

Crkva se temeljito obnavlja u 18. stoljeću za vrijeme župnika Antuna Vidakovića, a današnja župna crkva Presvetog Trojstva građena je iznova od 1768. do 1786. godine u baroknom stilu na temeljima ranije gotičke crkve. Radove je poduzeo i vodio jedan od najpoznatijih svetonedeljskih župnika Mihael Šilobod (župnik od 1760. do 1787. godine). Oko crkve i na padini ispod nje, bilo je staro groblje, koje se koristilo do 1896. godine, kada je na susjednom župnom zemljištu otvoreno novo, današnje groblje. 

Župa je do 1. srpnja 2001. godine pripadala Okićkom dekanatu, kada postaje sjedište novoosnovanog Svetonedeljskog dekanata. Prvi dekan novoosnovanog dekanata bio je svetonedeljski župnik preč. Dragutin Bubnjar. Samo područje župe znatno je smanjeno iste godine kada 1. rujna, dismembracijom nastaju dvije nove župe – župa Uzvišenja svetog Križa u Kerestincu te župa Blaženog Alojzija Stepinca za naselja Bestovje, Novaki i Rakitje. Začetak novih župa postavio je još 1981. godine župnik Marcel Rogina, kupivši zemljište za gradnju crkve u Kerestincu.

Popis župnika, župnih upravitelja i župnih vikara