Im Jahre 1936 entwarf Architekt Johannes Reuter unter dem Dessauer Pfarrer Kroll den Plan für eine Kirche mit Pfarrhaus in Dessau-Süd. Ein Grundstück war bereits erworben. 1938 wurde der Bau von den Nationalsozialisten wegen Rohstoffknappheit verweigert .
Die Gottesdienste fanden deshalb weiter im Reichsbahn-Ausbesserungswerk und im Saal der Gastwirtschaft Dessau-Haideburg statt. Die wachsende Industrialisierung und die damit vorhandenen Arbeitsplätze führten auch viele Katholiken aus anderen Regionen Deutschlands nach Dessau.
Dessau-Süd wurde deshalb 1941 Pfarrvikarie.
Am 09. 11. 1952 war die Grundsteinlegung des Kirchen-Neubaus – das Baumaterial stammte großteils von der Trümmerstätte des ehem. Behördenhauses in Dessau.
Am 28. 03. 1954 war die Kirchweihe durch Weihbischof Dr. Rintelen, Magdeburg, 1956 die Orgelweihe.
Erster Pfarrer wurde Heinrich Bartmann.
Von 1992 bis 2021 übernahmen die Maristenpatres die Seelsorge in Dessau-Süd.
Die Gemeinde Heiligste Dreieinigkeit Dessau-Süd gehört seit dem 27.11.2010 zur Katholischen Pfarrei St. Peter und Paul Dessau. Pfarrkirche ist die Desssauer Propsteikirche St. Peter und Paul.