Svetonedeljska župna crkva Presvetog Trojstva jednobrodna je građevina četvrtaste osnove s užim svetištem zaključenim stiješnjenom apsidom i sakristijom uz sjeverni zid te zvonikom južno od lađe, u ravnini glavnog pročelja. Prostor lađe i svetište presvođeni su češkom kapom, a svod lađe ukrašen je štukaturama s biljnim ornamentima. Crkva Presvetog Trojstva značajan je primjer kasnobaroknog dvoranskog tipa crkve.

Crkva ima tri oltara - glavni oltar te dva bočna oltara - oltar svetog Florijana te oltar Gospe Žalosne. Glavni oltar sa svetohraništem je iz 1811. godine, s velikom oltarnom slikom Presvetog Trojstva te prikazima svetog Petra i Pavla i četvorice evanđelista. Na glavnom oltaru, lijevo i desno od oltarne pale, nalaze su kipovi svetih Petra i Pavla, svetog Ivana Krstitelja te svetog Ivana evanđelista. Izvorni glavni oltar crkve iz 17. stoljeća, premješten je 1811. godine i danas se nalazi u kapeli Svete Marije Magdalene u Maloj Gorici. Lijevo od glavnog oltara nalazi se bočni oltar svetog Florijana, sa slikom navedenog sveca, koji je prikazan i na antependiju samog oltara. Iznad slike svetog Florijana, nalazi se slika svetog Antuna Padovanskog. Desni bočni oltar posvećen je Gospi Žalosnoj – u njegovom središnjem dijelu nalazi kip Majke Božje Žalosne (Pietá) izvedenim u kamenu iz 17. stoljeća (prenesen iz stare crkve). Iznad kipa Majke Božje Žalosne nalazi se slika svetog Josipa s Djetetom Isusom. Antependij ovog oltara prikazuje svetog Lovru. U crkvi su još postavljeni kipovi Srca Isusova i Marijina, svetog Antuna Padovanskog te blaženog Alojzija Stepinca, a na zidu lađe nalaze se i slike s postajama križnoga puta. Na sjevernom zidu lađe sačuvana je freska Bogorodice s Djetetom, dok je na južnom zidu freska svetog Josipa. Značajni su također propovjedaonica s kraja 18. stoljeća te orgulje iz 1900. godine.   

Pretpostavlja se da je prva crkva, u gotičkom stilu, izgrađena kada je osnovana i župa - u drugoj polovici 15. stoljeća. Radilo se o maloj crkvi sa drvenim stropom (tabulatom). Izvorni zvonik bio je sličan onomu kod današnje crkve u Svetom Martinu pod Okićem.    

Iz zapisa o kanonskoj vizitaciji 1622. godine saznajemo da je tadašnja svetondeljska crkva stradala od Osmanlija, vjerojatno 1593. godine, ali je kasnije obnovljena. Crkva se temeljito obnavlja i povećava u razdoblju od 1740. do 1743. godine, za vrijeme župnika Antuna Vidakovića, kojom prigodom je sagrađeno i pjevalište (kor). 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). Crkva je potom i ponovo blagoslovljena 14. srpnja 1776. godine. Godine 1793. gradi se cinktor i uređuje groblje oko crkve. 

Od 1608. do 1783. uz crkvu se nalazila i kapela Svetog Petra koja je bila mauzolej graditelja kerestinečkog dvorca i dobrotvora župe Petra III. Erdödyja te njegove žene Suzane. Kapela je zbog trošnosti te izrazito loše gradnje uklonjena prilikom dogradnje crkve u drugoj polovici 18. stoljeća. O tome danas svjedoči kamena nadgrobna ploča Petra III., ugrađena u južni zid glavne lađe, dok su posmrtni ostaci iz kapele vjerojatno preneseni u grobnicu ispod svetišta. Prema zapisima iz kanonskih vizitacija, u grobnicama su pokopane još grofice Barbara Pejačević i Amalia Erdödy. 

Orgulje, rad Antona Scholtza iz Celja postavljene su u crkvu 1799. godine. Nove orgulje iz radionice Heferer postavljene su u crkvu 1954. godine dok su stare orgulje premještene u kapelu svetog Roka. Orguljama je 1964. godine ugrađen električni pogon. 

Za vrijeme Drugoga svjetskoga rata 1943. godine postavljen je vitraj s prikazom poklonstva Trojice mudraca, a početkom Domovinskoga rata i vitraji svetog Leopolda Mandića i svetog Nikole Tavelića, svete Katarine i svete Terezije. 

Crkva je obnavljana i početkom 19. stoljeća, za vrijeme župnika Franje Lehpamera, kada je u apsidu svetišta postavljen novi veliki oltar sa slikom Presvetoga Trojstva u pozlaćenu okviru, a oslikan je i slavoluk na ulazu u svetište. Prilikom nove obnove krajem 20. st. za vrijeme župnika Marcela Rogine uređena je unutrašnjost, dok je za župnika Dragutina Bubnjara obnovljen krov te uređen okoliš. Crkva je u potpunosti obnovljena sredinom 2000-ih kada je postavljen novi pod, uređena unutrašnjost te vanjska fasada. 

Nakon dvaju potresa 2020. godine, župna crkva je konstrukcijski obnovljena i ojačana 2024. godine za vrijeme župnika Marijana Kušenića. Tom prigodom obnovljena je i vanjska fasada, a u tijeku su daljnji restauratorski radovi na unutrašnjosti crkve.