Деревня Чиганак была основана в 1741 году и позднее слилась с селом Блохино. В 1809 году в селе Блохино Балашовского уезда Саратовской губернии была построена каменная однопрестольная церковь с каменной же колокольней. Храм был построен тщанием владельца села поручика Михаила Блохина.
В 1908 году к храму были пристроены два каменных придела; правый придел был полностью закончен и освящен к 1912 году, левый был освящен позже (предположительно, в 1913 году). В штате причта состояли священник и псаломщик, проживавшие в церковных домах. В селе была церковная школа.
К приходу села Блохино была приписана деревня Чиганак, располагавшаяся в половине версты от села. Со временем, по мере роста и села, и деревни они слились, и уже в годы Советской власти за получившимся конгломератом закрепилось название Чиганак.
Известно, что к маю 1936 года церковь считалась «фактически бездействующей в течении ряда лет». Трижды гонители пытались разрушить храм. 13 июня 1936 года Президиум Ртищевского Райисполкома постановил: «…предложить председателю Чиганакского сельсовета поставить вопрос на собрании о закрытии указанной церкви и её использовании». 4 сентября 1939 года тот же исполком ходатайствовал перед Саратовским Облисполкомом об использовании здания «бывшей церкви в… колхозе им. Калинина» на строительство мельницы. Наконец, 3 февраля 1941 года Ртищевский Райисполком постановил: «…бездействующую церковь в с. Чиганак закрыть. Просить Облисполком утвердить настоящее решение о закрытии церкви в с. Чиганак».
Однако, начавшаяся вскоре Великая Отечественная война, по-видимому, помешала привести план разрушения храма в исполнение, и храмовое здание сохранилось до нашего времени, хотя и лишилось колокольни.
В сентябре 1939 года Президиум Ртищевского райисполкома направил в Саратовский облисполком запрос об использовании здания бывшей церкви под корпус мельницы в колхозе имени Калинина. Однако, по всей видимости, этот запрос не был удовлетворён. В феврале 1941 года Президиум Ртищевского РИКа направил новый запрос в Саратовский облисполком о закрытии бездействующей церкви в селе Чиганак и использования здания под другие культурные нужды, на что имелось 90 % подписей от общего числа совершеннолетних граждан села.
До начала 1990-х годов в здании работала крупорушка. 29 сентября 1994 года вышло постановление Администрации ОМО г. Ртищево и Ртищевского района № 603, согласно которому запрещалось использование культовых сооружений под хранилища и складские помещения. Здание Троицкой церкви было законсервировано.
С 2001 года
Приказом Министерства культуры Саратовской области от 19 июня 2001 № 1-10/177 «Об утверждении списка вновь выявленных объектов историко-культурного наследия, расположенных на территории Саратовской области», здание церкви внесено в список выявленных памятников историко-культурного наследия области.
В настоящее время здание церкви находится в рунированном состоянии, однако, по заключению специалистов ВООПИиК, его восстановление возможно.