Il luogo di Capolago era già noto prima del 926.
La chiesa intitolata fin da allora alla Santissima Trinità, fece parte del più antico monastero conosciuto nel territorio del comune di Varese. Fu fondato dal conte Rodolfo del Seprio a “Summolaco” presso “Bugugiate” tra il 1045 e il 1071, con una consistente dotazione di terreni e la garanzia dell’autonomia dall’arcivescovo di Milano.
Il monastero fece riferimento direttamente al papa almeno fino al secolo XIII.
Un documento del 1132 elenca i monaci allora presenti: l’Abate, un prete, tre suddiaconi e due monaci. Per quanto riguarda l’ordine dei monaci, non è noto quello iniziale, mentre nel 1245 un documento parla di benedettini, e nel 1534 in poi sono ripetutamente citati i cistercensi.
Verso la fine del secolo XV il numero dei monaci si assottigliò portando alla chiusura del convento.
L’abbazia fu venduta ad alcuni privati, tra i quali i Carnevali, i Fè e i Foscarini, questi ultimi originari di Venezia e a quel tempo fra i maggiori proprietari di immobili in Varese.
La visita di San Carlo e quelle successive dei suoi incaricati diedero impulso ad una serie risistemazioni, in parte già avviate, comprendenti la modifica degli altari, la costruzione della volta, l’apertura di nuove finestre, lo spostamento del campanile, la sistemazione del cimitero antistante la chiesa. A quel tempo (1581) la chiesa era a tre navate con pilastri, coperta da capriate, campanile costruito sopra l’accesso all’altar maggiore, altari dedicati alla Trinità, a sant’Antonio da Padova e a San Giovanni Battista; erano anche presenti nel pavimento della chiesa lapidi e tombe di diversi abati, e alcuni sepolcri ingombravano l’altare maggiore.
Si ignorò a lungo che la chiesa ebbe origini romaniche, perché sotto la copertura originale a capriate fu creata una volta a botte, furono sostituiti i pilastri con colonne, intonacate le pareti e rifatta la facciata. Sono rimasti intatti, o quantomeno riconoscibili nel sottotetto creato sopra alla volta, solo pochi, ma caratteristici elementi originali della parte superiore della navata centrale. Il loro ritrovamento e la loro analisi, negli ultimi due decenni, hanno permesso di identificare la costruzione come una delle più significative del romanico medievale dell’alto milanese.
L’edificio romanico, sempre con il corpo a tre navate, era più corto dell’attuale dal lato del presbiterio. La facciata in blocchi di granito con monofore sopra il portale fu rifatta nel secolo XVII. I reperti originali più significativi che sono visibili nel sottotetto sono delle finestre monofore e bifore degli archetti esterni in pietra e mattoni, dei dipinti di figure di animali e di volti umani e soprattutto l’arco trionfale, che si trova arretrato sopra la fine dell’attuale navata centrale.
Nel secolo XVII fu abbattuto il campanile, furono rifatte le cappelle absidali e aperte le attuali finestre rettangolari; nel XIX secolo si costruirono la volta ed il nuovo campanile, che porta la data del 1859. Nel 1912 si completò la facciata nella forma attuale.
Oggi la chiesa ospita nell’abside principale un gruppo statuario che rappresenta la Trinità. L’altare maggiore in marmo del secolo XVIII, è sormontato da una statua dell’Assunta e, come negli altri due in fondo alle navate laterali, è ornato da un paliotto. Le navate laterali terminano con due cappelle. Il transetto termina a destra col passaggio al corpo del vecchio monastero. All’esterno, ai due lati dell’ingresso, si trovano un sarcofago in pietra completo e un coperchio, mentre un altro sarcofago è stato sistemato come vasca della fontana nella piazza sottostante.
La chiesa è tuttora la parrocchiale di Capolago.