A Belvárosi Szentháromság Nagytemplom és a volt Ferences rendház Szolnok város legrégibb és legjelentősebb barokk műemléke.
1718-ban, Bezdiczky Ignác jámbor és építkezésekben is jártas sótiszt kezdeményezésére megkezdődött egy kápolna építése, ami a mai nagytemplom szentélye. Mivel ezekben az években a város lakossága rohamosan növekedett, a kápolna úgy épült, hogy bővíthető legyen. A szentélyhez kapcsolódva megkezdték a kolostor építését is. A tervezéssel és lebonyolítással egy jó nevű, olasz származású, egri építőmestert, Giovanni Carlone-t bízták meg.
Az érett barokk stílusban felépült templom 1754-ben készült el. Az 1750-es évek elején a templom belső berendezési tárgyai is elkészültek, tehetős, jómódú polgárok valamint különféle iparos céhek adományaiból. A mellékoltárok és az impozáns szószék a híres budai ferences műhelyből származnak, és a restaurátorok szerint mesterük, a kor leghíresebb művésze ebben a vonatkozásban: Konti Lipót Vilmos. A torony a mai díszes felső részét 1835-ben kapta meg. A tornyon levő kereszt aranyozásánál 34 körmöci aranyat használtak fel.
A templom a Szentháromság tiszteletére épült. Még a templom felépítése előtt a ferences atyák püspöki engedéllyel megalapították a Szentháromság társulatát. A társulatnak a hitélet elmélyítésén kívül szociális feladatai is voltak. A szegények számára háromszögletű ládácskákba tették adományaikat. Ami egész évben összejött, azt a Szentháromság ünnepén – ami a templom búcsújának napja – elosztották a legjobban rászorulók között. A Szentháromság kultuszának jelével mindjárt a nagytemplom főbejáratánál találkozhatunk. Két angyal között ott látható a Szentháromság kőből faragott szobra (1752-ből), melyet a 250 éves jubileumi évfordulóra sikerül helyreállíttatni eredeti szépségében.
A ferences atyák a hitélet irányítása mellett a 19. században óriási részt vállaltak a város kulturális életében, főleg az oktatás területén. 1817-ben szerződést kötött a város bírája a szerzettel, melynek értelmében átveszik a „nemzeti fiúiskolát”. Később ezt bővítették, majd 1835-ben felépült a 6 tantermes iskola is. A 48-as szabadságharc idején kórházzá alakították át, majd különféle nehézségek miatt csak 62-ben tudták folytatni az oktatást. 1887-ben az állami gimnázium megalakulásával szűnt meg a ferencesek ez irányú tevékenysége.
A templom egyik legszebb és legértékesebb darabja a remekbe szabott barokk szószék, amely fából készült, 1758-ban. Felső részén a vállán bárányt tartó Jó Pásztor, alatta a négy evangélista, oldalán pedig négy egyházatya: Szent Ágoston, Jeromos, Nagy Szent Gergely és Ambrus látható.
A színes üveg-ablakokat szolnoki családok adományaiból készítették 1893-95 között. A szentélyben Jézus Szívét, szent Pétert, assisi szent Ferencet ábrázoló ablakokat 2000-ben, a hajóban levő nagy ablakokat, valamint a kórus ablakait 2005 és 2008 között újították fel a hívek adományából.
A templomot kezdettől 1950-ig a ferences szerzetesek tartották fönn és működtették.