Патакино имеет древнюю церковную историю. По краеведческим материалам, в 1673 году по многочисленности прихода в Ковалеве была построена отдельная церковь во имя Живоначальной Троицы. Со временем приходская жизнь переместилась к Патакину, связанному с дворянскими усадебными владениями.

Ныне существующий Свято-Троицкий храм был построен в 1824 году. Он расположен на высоком берегу Клязьмы. Архитектурно храм относится к позднему классицизму: бесстолпный четверик, портики и световой барабан характерны для дворянского усадебно-приходского строительства первой половины XIX века. В ряде источников строительство связывается с помещиком Д.А. Безобразовым.

С начала 1930-х годов приход был закрыт, богослужения прекращены, а церковное имущество разграблено. В постсоветское время храм был возвращен Русской Православной Церкви; с апреля 2015 года, по сообщениям церковных каталогов, здесь регулярно проводились субботники по восстановлению.

С Патакиным связана и важная страница музейной истории: деревянная Воскресенская церковь 1776 года, бывшая кладбищенской и приписанной к Троицкому храму, в 1969-1970 годах была перевезена в Суздаль и восстановлена как часть Музея деревянного зодчества.