Olivier Messiaen w latach 1931-1992.
Architektura Theodore Ballu postanowił przy realizacji projektu kościoła zerwać z dotychczasowym ścisłym przestrzeganiem form jednego stylu architektonicznego. Zamiast tego uczynił kościół Św. Trójcy mieszanką stylową. Fasada obiektu naśladuje renesansowe budownictwo flamandzkie (wieża w formie tzw. belforty, półokrągłe okna, ażurowe wieżyczki i hełm wieży głównej) i gotyk (ostrołukowe okna, rozeta jako centralny punkt fasady). Na fasadzie znajdują się posągi Cnót - sprawiedliwości, siły, opanowania oraz skromności oraz w osobnym rzędzie wiary, nadziei i miłości.
250 px|left|thumb| Widok kościoła pod koniec XIX wieku
Ze względu na wezwanie kościoła wielokrotnie powtarza się w nim symbolika liczby 3 - dolny poziom fasady zawiera trzy łuki arkadowe, zaś przed kościołem architekt ustawił trzy niewielkie fontanny. Kościół, podobnie jak inne dzieła Ballu, obficie wykorzystuje metal jako podstawę konstrukcyjną, choć nie jest on tak widoczny jak w innych kościołach tego projektanta.