Неделното училище към старозагорския храм „Света Троица“ е открито през далечната 2001 година. Негов основател е детската учителка презвитера Радослава Желязкова. Тя събира децата на свещениците и на някои енориаши и започва занимания в параклиса към храма. През 2009 година обучението поема д-р Илиана Димова, богослов и детски учител. Тя води занятията с вещина и любов повече от 15 години, продължава и до днес да подпомага просветителската дейност сред подрастващите в енорията и завинаги свързва името си с общественото признание, което училището печели. През 2025 година новата учителка Диана Тодорова поема обучението на децата с много енергия и възрожденска отдаденост.

Неразделна част от училището е Ателието по иконопис, създадено през 2014 г., с творчески ръководител Зорница Иванова. През 2015 г. Градската художествена галерия в Стара Загора става домакин на първата благотворителна изложба на децата от Ателието. Целта е да се обнови съществуващата в двора на храма стара постройка и там да се настани енорийският Образователен център. Идеята получава подкрепа от старозагорската общественост. След четири благотворителни изложби, с помощта на много дарители, приели присърце каузата, децата от училището и ателието събират необходимите средства и пустеещите помещения са превърнати в уютна модерна учебна зала с библиотека и преддверие. Новата сграда на Неделното училище е осветена през 2018 година от Негово Светейшество Българския патриарх Неофит при посещението му в Старозагорска епархия по покана на Негово Високопреосвещенство Старозагорския митрополит Киприан. „Нека малкото усилие, което правим в нашата енория, да се разпали като огън в града и в цялото ни отечество!“, призовава при освещаването свещеноиконом Евгений Димитров, председател на църковното настоятелство на храм „Света Троица“.

Досега ежегодно в Неделното училище и Ателието по иконопис се обучават над 50 деца на възраст от три до осемнадесет години. През 2025 г. е сформирана и Детска вокална група за православни песнопения, с ръководители Атанас Владимиров и Диана Тодорова.

Заниманията в Неделното училище започват и завършват с молитва към Господа. За преподавателите е важно децата да научат, че християните винаги и във всичко се уповават на Бога. Основната „учебна програма“, която занятията следват, е празничният календар.

В училището децата се запознават със светотайнствения живот на Църквата, участват в него и научават опитно смисъла на Изповедта и Причастието. У тях се формира осъзната потребност от благодатните сили на Бога във всяко добро начинание. Так те стават част от общността и имат незаменим принос в енорийския живот на храма.

В Неделното училище всяка учебна година се открива с обща молитва и завършва с поклонническо пътуване до някоя света обител. Ежегодно за Рождество Христово и Възкресение Христово децата организират предпразнични работилници и благотворителни базари.