Празднование Дня Святой Троицы или Пятидесятницы, как и праздник Пасхи, уходит своими корнями еще в ветхозаветные времена. На пятидесятый день после ветхозаветной Пасхи (дня исхода еврейского народа из Египта), у горы Синай, пророк Моисей дал своему народу Божий закон и основал ветхозаветное священство. Так этот день стал днем основания ветхозаветной Церкви.
Подобным образом День Святой Троицы связан с новозаветной Пасхой, потому что на пятидесятый день после своего воскресения из мертвых и на десятый день после вознесения к своему Небесному Отцу, Иисус Христос послал апостолам Утешителя – Духа Святого. Сошествием Святого Духа всему человечеству был дан благодатный закон любви и утверждено новозаветное священство. Сионская горница, в которой Святой Дух в виде огненных языков сошел на апостолов, стала первым христианским храмом, а день сошествия Святого Духа стал днем основания на земле Новозаветной Церкви.
Изначально Пятидесятница праздновалась вместе с Пасхой, как одно из тесно связанных с ней духовных событий, но уже в III веке, по свидетельству древних церковных писателей, этот день окружен обычаями и обрядами, требовавшими не малого времени для своего предварительного развития и представляет собой широко распространенный христианский праздник.
В «Постановлениях Апостольских» - историческом литературном памятнике, относящимся в разных своих частях к периоду от III до IV века, от лица апостолов говорится «спустя десять дней по Вознесении бывает пятидесятый день от первого дня господня (Пасхи); сей день да будет великим праздником». В другом месте Апостольских постановлений в числе дней, в которые рабы должны быть свободны от работы после Пасхи и Вознесения упоминается и Пятидесятница.
С IV века упоминание о Пятидесятнице, и как о священном пасхальном периоде, и как об особом празднике, становятся частыми, если не сказать общими. Закон византийского императора Феодосия Младшего запрещает публичные зрелища во время праздников Пасхи и Пятидесятницы. У святителей Иоанна Златоуста и Григория Богослова есть беседы на день Пятидесятницы. Уже Иоанн Златоуст упоминает об обычае в этот день украшать дома зеленью.
От IV до нас дошло подробное описание Богослужения в день Пятидесятницы в Иерусалимской Церкви передаваемое одной западной паломницей Сильвией. По этому описанию в ночь под Пятидесятницы бывало обычное воскресное бдение в церкви Воскресения, причем, как и в каждое воскресение, епископ читал воскресное евангелие. На рассвете народ шел в главную церковь (Мартирум), где была проповедь и совершалась обычная литургия, которую старались закончить к третьему часу дня (около 9 часов утра). После литургии весь народ и епископ с песнями шли на гору Сион. Там читалось место из Деяний апостолов о сошествии Святого Духа, бывала проповедь об этом и совершалась другая литургия, по окончании которой архидьякон приглашал народ в шестом часу собраться на горе Елеон. До этого времени народ расходился по домам отдохнуть.
Потом на горе Елеон совершался крестный ход к самому месту вознесения Иисуса Христа, и там читалось Священное Писание, пелись песни и антифоны, соответствующие праздничному дню и месту. Затем уже в 9-м часу совершались молитвы в церкви пещеры, где Христос учил апостолов, там же совершалась и вечерняя служба. Оттуда все снова шли в Матриум и в городские ворота входили уже ночью, там крестный ход встречали со множеством светильников. В Матриум народ приходил уже во втором часу ночи (около 7 часов вечера), там пелись песни и читались молитвы с благословением оглашенных и верных. Потом снова совершались молитвы в храме Воскресения и наконец совершался крестный ход на Сион где бывали чтения, пелись псалмы и антифоны. Все оканчивалось около полуночи, таким образом Богослужение почти непрерывно продолжалось почти целые сутки. Нечто подобное бывало только в ночь на Великую Пятницу.
Древнейший известный нам чин Богослужения на пятидесятницу датируется VII веком, это иерусалимский чин, во многом совпадающий со свидетельствами Сильвии. В VIII веке Иоанном Дамаскиным Космой Маюмским составлены каноны на Пятидесятницу. К IX веку относится полный чин Богослужения на Пятидесятницу в уставе Великой Константинопольской церкви (св. Софии). Богослужение Пятидесятницы по этому уставу одно из самых торжественных в году.
Богослужение Дня Святой Троицы, почти что в нынешнем своем виде, сложилось в период XI-XIII веков.