Село Горелец, входившее в состав Кологривского уезда, возникло как небольшой починок на землях старинной вотчины князей Репниных не позднее кон. 18 в. Со временем починок превратился в деревню, ставшую в сер. 19 в. селом. Первая деревянная Троицкая церковь была построена здесь в 1863-1864 гг. и украшена двумя иконостасами, перенесенными из Рождественского храма близлежащего села Матвеева. Рядом с церковью были сооружены два деревянных дома причта и сторожка. В 1868 г. прихожане обратились к епархиальному начальству с просьбой разрешить им строительство более вместительной каменной церкви того же посвящения, для которой уже началась заготовка кирпича, производившегося на месте. К 1875 г. трапезная новой каменной церкви и ее четверик на половину высоты были в основном закончены. В феврале 1878 г. состоялось освящение двух приделов трапезной - южного во имя Рождества Христова, северного - во имя Николая Чудотворца. Храм был почти завершен, когда в июне 1880 г. обрушилось сводчатое перекрытие четверика. Причиной обрушения, по мнению архитектора Дементьева, производившего освидетельствование здания, явилась тяжесть центрального барабана пятиглавия и сырая погода, во время которой производились строительные работы. Все работы по восстановлению (разборку верхних частей стен и возведение новых сводов) удалось завершить в течение полутора лет, и в феврале 1882 г. храм был освящен. После этого приступили к сооружению колокольни, но, когда ее первый ярус был почти закончен, прихожане посчитали проект неудобным, а представленный новый проект был возвращен губернским правлением на доработку. Строительство колокольни было продолжено спустя несколько лет по следующему, исправленному проекту, при этом уже построенный нижний ярус прежней колокольни не разобрали, а переделали его в притвор и возвели по сторонам его две одинаковые палатки, не предусмотренные первоначальным проектом. Работы на церкви продолжались под наблюдением архитектора Дементьева до 1892 г., когда здание было окончательно достроено, отделано и вновь освящено. Обе церкви и расположенное вокруг них кладбище первоначально окружала деревянная изгородь. С юга от церкви на кладбище сохранилось чугунное надгробие с крестом, установленное над могилой Екатерины Калистратовны Заботиной - одной из храмоздательниц. В 1903 г. на передней западной стороне участка изгородь заменили кирпичной оградой с металлическими решетками. Тогда же. видимо, на территории церковного участка юго-западнее храма выстроили кирпичный дом причта. В 1910 г. по инициативе здешнего уроженца крупнейшего историка русской церкви, академика Е.Е. Голубинского в селе было открыто церковно-приходское попечительство. К настоящему времени утрачена деревянная церковь, разобраны ограда и деревянные дома причта.

Троицкая церковь стоит на возвышенности в центре небольшого села и окружена кладбищем. Кирпичная и побеленная, она имеет симметричную продольно-осевую композицию. состоящую из храма с апсидой, трапезной с притвором, усложненным по сторонам двумя палатками, и колокольни с крыльцом, примыкающим со стороны западного фасада. Основной объем представляет собой невысокий двусветный четверик с пологой пучинистой крышей, завершенной широко расставленным пятиглавием. Небольшая подковообразная в плане апсида по высоте и ширине значительно уступает четверику храма. Обширная двухпридельная трапезная. намного превышающая по ширине четверик. по высоте равна апсиде. Более низкий по отношению к трапезной притвор имеет по сторонам две еще более низкие палатки. частично закрывающие его северный и южный фасады. Композиция трехъярусной колокольни строится из низкого четверика, стройного восьмерика с более узкими диагональными гранями и арочного яруса звона, завершенного деревянным шатром, обшитым кровельным железом. Крыльцо перед входом в церковь с западной стороны представляет собой два свободно стоящих столба с подпружной аркой, служащих опорами деревянного перекрытия. В отделке фасадов использован широко распространенный в эклектике набор декоративных элементов, обладающих графичным и несколько огрубленным рисунком. Углы закреплены пилястрами, обработанными на боковых палатках притвора и на нижнем ярусе колокольни рустом. Цоколь, выделенный незначительным выступом стены, прорезан небольшими полукруглыми окнами-продухами. Под подоконниками окон, объединенных несложными профилями, помещены лежачие филенки. По верху стен проходят антаблементы с гладкими фризами и широкими карнизами, состоящие из нескольких полочек. Четверик храма завершен массивным аттиком с очень широким много-обломным карнизом и поясом филенок. Боковые фасады храма, расчлененные пилястрами. имеют трехосевую композиционную структуру с дверными проемами в центре. По пилястрам раскрепованы междуэтажный и венчающий карнизы. Высокие арочные окна, форма которых выдержана во всех частях здания, обрамлены килевидными наличниками и заглублены в плоские прямоугольные ниши. Дверные проемы оформлены массивными перспективными порталами, обладающими усложненным, дробным рисунком. Апсида освещается двумя окнами, чередующимися с тремя ложными проемами. Граненые барабаны пятиглавия украшены плоскими карнизами с поясами сухариков, на углах помещены пилястры, на гранях - арочные ниши. Центральный световой барабан, превышающий по размерам глухие угловые, прорезан по сторонам света арочными окнами. Луковичные главы на барабанах обшиты чешуйчатым кровельным железом. Боковые фасады трапезной с семью равномерно расставленными окнами выделены в средней части крупными ризалитами шириной в четыре окна, завершенными массивным аттиком с полукруглыми подвышениями в центре. В облике колокольни формы русского стиля сочетаются с классицистическими элементами декора. На первом ярусе парные рустованные пилястры поддерживают развитый антаблемент, а на боковых фасадах расположены высокие арочные проемы. В отделке второго яруса, прорезанного по сторонам света проемами с лучковыми перемычками, использована ордерная композиция с гладкими пилястрами, антаблементом и треугольными фронтонами, размещенными по сторонам света. В верхнем ярусе арки звона имеют килевидные обрамления. Шатер с тремя рядами ложных слухов завершен небольшой чешуйчатой главкой на граненом барабане. Западный фасад крыльца с большим арочным проемом оформлен пилястровым портиком. Четверик храма, имеющий в интерьере срезанные углы, перекрыт восьмидольным сомкнутым сводом с более узкими диагональными гранями. В шелыге он прорезан круглым световым отверстием центрального барабана пятиглавия. Переход от четверика к своду осуществлен с помощью тромпов. С апсидой и трапезной храм связан широкими арочными проходами. Апсида перекрыта конхой. В трапезной четыре крещатых столба, поддерживающие подиружные арки, делят пространство на три нефа, перекрытых коробовыми сводами с распалубками и коробовыми сводами с переломами. Притвор, в восточных углах которого сохранились пилоны предполагавшейся колокольни, перекрыт коробовым сводом с распалубками над окнами. Боковые палатки имеют плоские потоки. Первый ярус колокольни перекрыт сомкнутым сводом, усложненным распалубками от проемов, второй ярус - плоским потолком, а третий — сомкнутым сводом.

В храме и апсиде уцелела настенная масляная живопись 2-й пол. 19 в., выполненная в академической манере. Перекрытие храма занимает большая композиция «Святой чин» с «Новозаветной Троицей» на восточном лотке и фигурами евангелистов на узких диагональных гранях. На боковых стенах четверика размещены сюжеты христологи-ческого цикла. На северной стене в простенках между окнами второго света написано «Благословение детей» и «Несение креста», под ними, в узких прямоугольных обрамлениях - «Воскрешение Лазаря», «Омовение ног» и «Поцелуй Иуды». На южной стене в простенках между окнами второго света изображены «Спасение на водах» и «При-идите ко мне все труждающиеся и обремененные». а в нижнем регистре - «Христос и самаритянка», «Суд Пилата» и «Чудо Св. Михаила в Хонех». На западной стене над проемом, ведущим в трапезную, помещен «Страшный суд». В конхе апсиды изображена «Новозаветная Троица , а по сторонам восточной ниши, с юга - «Рождество Христово», с севера - «Моление о чаше». 
В храме и трапезной находятся одновременные церкви иконостасы, выполненные в формах эклектики. Пятиярусный главный иконостас шириной в пять прясел с повышенной центральной частью и небольшими круглыми иконами второго, праздничного чина украшен витыми позолоченными колонками и карнизами с плоскими накладными деталями. Иконостасы трапезной высотой в четыре яруса и шириной в пять прясел декорированы значительно проще. Три нижних чина отделены широким карнизом, а обрамления иконы верхнего чина и створки царских врат имеют килевидные завершения.