В 1830–1831 гг. под колокольней этого храма была устроена придельная Богоявленская церковь. В 1875 году Прокопиевский храм, как маловместительный, был разобран, а в следующем году 20 марта на его месте заложен новый каменный храм, окончательно достроенный и освященный во имя Живоначальной Троицы в 1889 году.
Свято-Троицкий храм имел два боковых придела: с правой стороны во имя святого Прокопия, а с левой — во имя преподобного Антония, Леохновского чудотворца. Последний сооружён в память чудесного спасения Александра III с семьёй при крушении поезда 17 октября 1888 года.
Церковь закрыта в 1930 году, разрушена в 80-х годах ХХ века.
Свято-Троицкую церковь в селе Антоново можно отнести к шедеврам провинциальной культовой архитектуры второй половины 19 века. Всё, что осталось на сегодняшний день от трёхпрестольной церкви, это высокая многоярусная белоснежная колокольня, отличающаяся множеством тонко проработанных деталей — арочек, зубцов. Колокольня венчалась куполом барочных очертаний и главкой на тонком высоком барабане. Сам храм завершался куполом на восьмигранном барабане, прорезанном арочными окнами (судя по чёрно-белому снимку церкви, сделанному в ХХ веке). Церковь поражала современников своей красотой и величием.
Левый придел церкви освящён во имя преподобного Антония Леохновского, основателя Антониева Леохновского монастыря (15–16 вв.), святой новгородской земли (Великий Новгород), которому царь Василий III жаловал грамоту на земли и рыбную ловлю на озере Ильмень. Святой предвидел поражение русских войск под Оршей в 1514 году. Ещё одно чудо Антония Леохновского связано с пожаром в трапезной и датировано 11 февраля 1542 года. Правый придел освящён во имя Прокопия Устюжского. Прокопий Устюжский — блаженный (юродивый во Христе) чудотворец, причисленный к лику святых Русской Православной Церкви, перешедший из католицизма в православие бывший любекский ганзейский купец, по происхождению этнический немец. Обосновался сначала в Великом Новгороде (Варлаамо-Хутынский монастырь), затем удалился в Великий Устюг. Предвидел падение метеорита, произошедшего в 20 верстах от Великого Устюга.
В Антоновском селе была ещё кладбищенская церковь — деревянная, построенная в 1804 году в честь Казанской иконы Божией Матери. В 1830 году по причине ветхости она была разобрана.
В приход Антоновского села входили деревни Неустроева и Лебёдкина. В той и другой были деревянные часовни. В Лебёдкиной — Иоанно-Богословская, а в Неустроевой — Николаевская. При церкви работали школы: церковно-приходская (смешанная) в Неустроевой (с 1894 года) и школа грамоты (тоже смешанная) в Лебёдкиной. В книге «Приходы и церкви Екатеринбургской епархии» (братство Св. праведного Симеона Верхотурского чудотворца, 1902 год) упоминается следующее: «Антоновский приход существует более 100 лет. В настоящее время к составу его, кроме села Антоновского, принадлежат две деревни — Лебёдкина и Неустроева».