XIX-wieczny kościół Świętej Trójcy, stojący przy ulicy Mikołowskiej w Gliwicach, nie jest pierwszą świątynią znajdującą się w tym miejscu. Kościół Świętej Trójcy, św. Marii Magdaleny i św. Bartłomieja ufundowano tutaj już w pierwszym dziesięcioleciu XV wieku, aby służył mieszkańcom położonego po sąsiedzku szpitala. W następnych stuleciach budynki kościelne i szpitalne wielokrotnie odbudowywano i przebudowywano. Wreszcie, w latach 1836-38 została wzniesiona świątynia w znanym nam obecnie kształcie. W 1872 roku przejęli ją wierni kościoła starokatolickiego, a do rąk rzymskich katolików powróciła po I wojnie światowej.
W 1945 roku gospodarzami kościoła zostali katolicy obrządku ormiańskiego, którzy do Gliwic trafili z Kresów Wschodnich w wyniku przesiedleń po II wojnie światowej. Obecnie gliwicki kościół Świętej Trójcy jest jedną z trzech polskich parafii ormiańskokatolickich i stanowi zarazem Sanktuarium Matki Bożej Łysieckiej. Jej proboszczem jest ksiądz Tadeusz Isakowicz-Zaleski – znany z działalności antykomunistycznej i charytatywnej.
Gmach świątyni jest skromny, utrzymany w stylu klasycystycznym. We wnętrzu szczególnie interesujący jest umieszczony w ołtarzu głównym wizerunek Madonny z Łyśca, miejscowości położonej na dzisiejszej Ukrainie. Obraz powstał pod koniec XVI wieku i przez stulecia był tam czczony przez parafian – Ormian. W 1945 roku wysiedleni na Śląsk wierni przewieźli go na Opolszczyznę, skąd w 1950 przeniesiono go do kościoła ormiańskiego przy ul. Mikołowskiej w Gliwicach. Wtedy ustanowiono tu Sanktuarium Matki Bożej Łysieckiej. We wnętrzu świątyni wiszą również dwa inne obrazy, przedstawiające Trójcę Świętą i św. Kajetana – patrona polskich Ormian. Na zewnątrz kościoła w 2011 roku ustawiono chaczkar –krzyż wotywny, upamiętniający ofiary rzezi Ormian dokonanej przez Turków w 1915 roku oraz ludobójstwo, dokonane na Polakach na Kresach podczas II wojny światowej.