Attualmente la chiesa si presenta nel suo rifacimento del 1927 dopo i gravi danni subiti coi terremoto del 1915 con una ricostruzione in un libero stile "bizantino-romanico": della originaria chiesa parrocchiale del burgo rinascimentale rimane il solo portale, lo stemma a scudo con croce decorata da cinque lune dei Piccolomini ed una finestra a ruota nascosta dietro la cantoria dell'organo. La sua fondazione risale al 1362 con il Conte Ruggero II di Celano che la edificò sulla nascente piazza dei burgo di Aielli in suolo Lateranense, cioè soggetta alla chiesa di S. Giovanni in Laterano di Roma: ciò risulta sia dall'Archivio Lateranense (visto dal Corsignani) che dall'Inventario dei Beni dello stesso conte del 1387, conservato nella Biblioteca Apostolica Vaticana, in cui è detto "In castro Agelli, ecclesiae S. Trinitatis que ecclesia noviter est edificata per virum magnificum Rogerium Celani comitem ac etiam et dotatam" (Sella 1936, VII). Fu solo sotto il dominio di Antonio Piccolomini che venne terminato il rivestimento o restauro della facciata della chiesa con lavori che iniziarono nel 1477 e si conclusero nel 1479 con la consacrazione della chiesa ad opera del Vescovo dei Marsi Antonio Senese (Corsignani, 1738, I, 644; Di Pietro 1869, 144-145). A partire dal cinquecento inizia la vertenza fra i vescovi dei Marsi e il Capitolo Lateranense per la giurisdizione della chiesa aiellese, vertenza conclusasi nella seconda metà del seicento a favore del Vescovo dei Marsi Didaco De Petra, data la falsa dimostrazione del vescovo che la chiesa di Aielli era nuova e non relativa a quella fondata da Ruggero II in suolo Lateranense che, a detta del presule marsicano, ormai diruta, era stata eretta nel casale di Aielli Vecchio (Di Pietro 1869, cit.).
La ricchezza della collegiata S. Trinitatis e delle sue cappelle dipendenti faceva gola ai potenti conti di Celano che, soprattutto nel settecento, cercarono di esercitare il diritto di nomina dei cappellani e dei benefici ecclesiastici vacanti, diritto duramente contestato dal vescovo Lajezza nel 1786 (Melchiorre 1984). Nella stessa chiesa dal 1428, è documentato il rito nella prima domenica dopo la Pentecoste di spargere il grano nella navata centrale in segno di augurio, rito agrario propiziatorio di probabile origine pagana da mettere in relazione all'economia prevalentemente agraria della comunità umana di Aielli (Belmaggio Datt.). Da un documento seicentesco dell'Archivio della Diocesi dei Marsi di Avezzano sappiamo che il coro, posto dietro l'altare maggiore della chiesa, portava l'iscrizione: "Data est anno Domini 1362" e che la campana maggiore era stata realizzata per l'iniziativa della comunità di Aielli nel 1350 "sub anno Domini MCCCL"; quindi sia l'iscrizione del coro che la campana dovevano appartenere alla chiesa di Ruggero II di Celano. Nello stesso documento è descritta la facciata della chiesa: "Questa chiesa ha la facciata avanti la Piazza, e la porta di essa è di pietra bianca lavorata con colonnelle, et altri lavori, e specialmente nell'Architrave e sotto una finestra tonda vi è scolpita in pietra un'arma con una croce in mezzo d'essa, con cinque mezze lune..." (Melchiorre 1986). Dal Febonio (1668, III, 239) sappiamo invece che la campana era datata al 1301: Campanam hanc fieri fecit Popolus. Civitatis Marsorum A(anno) (Domini).M.CCC.I, data da ritenersi esatta visto che la campana, rottasi nel 1661, fu rifusa dal maestro campanaro Berardino Donati dell'Aquila nel 1676 il quale, nonostante l'ordine ricevuto di reimprimere l'iscrizione precedente dai Massari di Aielli, dovette apportare errori e modifiche all'iscrizione (Belmaggio Datt.).
E' molto probabile che la campana in realtà provenisse dalla cattedrale di S. Sabina della Civitas Marsicana (S. Benedetto dei Marsi) vista la dizione Civitatis Marsorum relativa alla sede episcopale: forse essa fu portata nella chiesa di Aielli dal vescovo dei Marsi Gentile da Aielli nel 1385, oppure dal Conte di Celano Nicola, nipote di Ruggero II, che nel 1406 divenne proprietario della "Città Marsicana". Il portale a strombo con arco a tutto sesto di scuola aquilana della fine del quattrocento, datato 1479, si presenta assai simile ai portali delle chiese celanesi del periodo, soprattutto a quello di S. Maria Valleverde di Celano, datato 1508, portali dei Piccolomini come nel caso di Aielli visto lo stemma superiore con le sue mezzelune. La composizione stilistica, una fusione di elementi stilistici romanici, gotici e rinascimentali, è caratterizzato dal ricco archivolto e dall'architrave caratterizzato da un ramo d'acanto che, sorgendo da una brocca, si svolge a formare tre volute racchiudenti due fiori, sulle laterali, e l'Agnus Dei in quella centrale. L'interno della chiesa, come visibile da una foto del 1915, in tre navate delimitate in origine da possenti pilastri ottagonali trecenteschi (come nel caso della chiesa di S. Giovanni Battista di Celano), conserva oggi: una bella croce processionale in argento dorato con marchio di orafi sulmonesi del quattrocento; un coro in legno di noce della metà dei seicento; un Ostensorio e Pisside in argento dorato con iscrizione fecit fieri Maria Nutii sub prepositura domini Pauli Iacobutii. 1516. Numerose sono le restaurate tele dipinte, "Pale d'altare", attribuibili ad artisti di scuola romano-napoletana del seicento: sulla navata laterale destra si trovano, una mediocre Pietà e Santi (inizi del XVI secolo) con sottostante stemma dei Piccolomini e una bella tela di S. Benedetto da Norcia (secolo XVII): sulla navata sinistra, l'Assunta e Santi (olio su tela del XVII secolo), Immacolata e Santi (olio su tela del XVII secolo) e Ultima cena (secolo XVII); sulla parete d'ingresso, Maria Assunta con Santi (XVII secolo); sull'abside, la SS. Trinità (XVII) e la Visione di Abramo sotto la quercia di Mambre (XVII secolo). A destra della chiesa è l'oratorio parrocchiale con bella cinquecentesca finestra dotata di iscrizione del Preposto Paolo Iacobucci, datata 17 luglio 1537 e con stemma dei Piccolomini.