三一堂坐落于风景如画的鼓浪屿上。19世纪时，鼓浪屿人口较少，岛上一直未建教堂，仅设有供外国人使用的小型礼拜堂，直到二十世纪初，鼓浪屿才建起了新礼拜堂及福音堂两所教堂。但随着厦门新街、竹树、厦港三堂的信徒陆续到鼓浪屿定居，如遇上恶劣气候，三堂的信徒便无法乘船到厦门，而两所教堂规模小，容纳不了这么多的信徒，于是三个堂会的信徒决定在鼓浪屿建立教会。在教堂未建之前，信徒们的主日崇拜借用当时毓德女中礼拜堂（现厦门音乐学校）。
在各方共同努力下，宏伟壮观的新教堂终于在1934年基本落成（由于种种原因，堂内天花板的装修及屋顶八角形钟楼的工程延至1945年秋才修建完成）。1935年1月8日三堂会长执联合会在厦门基督教青年会召开，厦门区会亦派人参加，会议决定把新堂会定名为“三一堂”，三一堂既寓意三个教会联合兴建之意，更蕴含圣父、圣子、圣灵三位一体的教义。长执会还选定长老4人，执事6人(男女各半)以理会务。
三一堂的建筑独具一格，呈十字立体式的罕见造型，四方八面排水的黄瓦屋顶上，居中矗立着八角钟楼，顶尖的十字架高耸云天。红墙装饰着流畅的三角形线条，四面敞开十二道大门、十六扇窗户极为宽大，具有通风、采光、疏散的实用特点。堂内长宽同等的十三米跨度墙体上，巧用无柱钢梁拱券的屋架，加上天花木板吊顶，显得高大堂皇又带来极其科学理想的音响效果，成为本堂建筑最具特色的一绝。无论从任何一个角度观赏，其雄伟非凡气势，都无不令人叹为观止。1992年续建牧师楼（现改为办公楼），2000年扩建教堂正门以及附属建筑并围墙栏杆等未了工程，整体工程先后共历时六十六年之久方得全部竣工。现总占地面积为2138.62㎡，总建筑面积为1368㎡。2006年被确定为第六批国家级重点文物保护单位。
1936年12月中华基督教全国第二次查经大会于12月10日在鼓浪屿三一堂举行。由宋尚节博士布道，王宗仁、王宗诚两牧师担任翻译，每日查经二次。期间，三一堂座无虚席，悔改重生者达一千余人，就医者二千余人。宋博士这次布道，场面空前，为厦门的福音事工开创新局面。宋主领的查经宣讲，增强了厦门信徒的灵命。信徒们成立布道总部，由王宗仁、许春草、邵锦秀、王淑禧、贺山方任主席，组织布道队300人。
1949年后，三一堂加入“三自”。1958年，三一堂和福音堂、讲道堂合并。1966年文化大革命开始，教会被迫停止一切活动。三一堂被改为鼓浪屿区人民政府的“人民会堂”。 1979年9月，三一堂得到厦门市委统战部通知，获准复会，由何恩及牧师、杨永年传道和陈以平传道向鼓浪屿区政府回收三一堂房产，并共同主持教务。
三一堂一向以注重圣乐事奉著称，歌颂团阵容稳定、组织严谨、训练有素、水平较高。改革开放以来，曾应邀访问新加坡、马来西亚、菲律宾、香港、澳门等地，受到热烈欢迎，享誉海内外。
现堂会有教牧五位，长执二十一位，信徒一千多人。目前开展的主要事工有五个团契（老年、中年、青年、少年、儿童）、两个查经班（普通话、闽南语）、两个唱诗班（歌颂团、青年诗班）、一所托老院（百合园），设有内部刊物《佳音》。本堂管理组织为长执会，下设七个事工部三十七个事工组，同工们同心合意分工合作，促使一切圣工规规矩矩地按着次序行。
牧师：卢铸英、杨怀德、张翰卿、陈其凯、何恩及、陈以平、杨怡吟、蒿志强、苏素娥、林亮光
传道：郑推求、杨月良、邵友文、林碧月、宋石清、许清传、杨永年、张美德、陈妙真、林东、雷远鑫
