Palazzo della Trinità è posto all'angolo di Piazza Gavinana (più conosciuta in città come Piazza del Globo) e Via Cino da Pistoia e sorge ove già nel Quattrocento si trovava una Chiesa con spedale e varie case appartenenti ai preti della Santissima Trinità.
Nel 1788 l'edificio fu concesso ad un Ente Granducale denominato Nuova Ragione di Lana dei Poveri, un istituto per fanciulle povere che avrebbero trovato sostentamento nella produzione di panni di lana. La Chiesa divenne un grande laboratorio e le case furono utilizzate a botteghe.
Per tutta la prima metà dell'Ottocento l’immobile conservò la destinazione industriale-commerciale e fu affittato a privati ed al Conservatorio delle Crocifissine. In particolare molti locali furono adibiti a depositi e magazzini di legname ed a botteghe di falegname.
Verso la fine dell'Ottocento il Palazzo ha assunto l'assetto planivolumetrio ed estetico che sostanzialmente tutt'ora conserva.
L'edificio ha ospitato le Regie Poste fino agli anni Trenta del Novecento mentre tra gli anni quaranta e cinquanta l'immobile ha ospitato la Società Azionaria Cooperativa Autotrasporti.
Negli ultimi anni dello scorso secolo, lo stabile è stato utilizzato come sede di uffici e attività pubbliche fino a passare in proprietà privata che lo ha interamente ristrutturato riportandolo così all’antico splendore.
