Она была написана иконописцами палехской мастерской «Лик», которые расписывали нижний Успенский храм собора.
Первоначально фреска «Святая Троица Новозаветная» была написана в 19 веке. За годы безбожных гонений изображение пришло в тяжелое состояние. В семидесятые годы двадцатого века ленинградскими художниками фреска была заново переписана. К настоящему времени изображение было частично утрачено, основа фрески начала разрушаться. В связи с этим архитекторами было принято решение расписать фронтон заново.
Еще одна причина такого решения в том, что первоначально на фронтоне Свято-Троицкого собора была написана икона «Троица Новозаветная». Бог-Отец был изображен сидящим старцем, рядом с ним – Иисус Христос, а между ними Дух Святой в виде голубя. Подобные неканонические изображения стали плодом западного, католического, влияния, попыткой упростить восприятие смысла иконографии Троицы: внутренний духовный символ заменялся наглядностью образов. Антропоморфный образ Бога Отца святыми отцами всегда отвергался.
Поэтому было принято решение изобразить на обновленном фронтоне собора каноническую икону «Гостеприимство Авраама». За основу этого иконографического образа взят библейский сюжет: явление Господа в образе трех странников Аврааму в дубраве Мамре. Подобное изображение не противоречит древним традициям и несет в себе глубокий богословский смысл.