В 1620 году на острове, на берегу длинного узкого морского залива, получившего название Троицкая губа, был основан Свято-Троицкий скит.

Его основатель, постриженик Соловецкого монастыря Елеазар († 13 января 1656), прославился как строгий подвижник и аскет, духовный наставник и учитель, образованный человек, иконописец, переписчик книг и автор нескольких аскетических произведений. Родился он в Козельске, в купеческой семье Севрюковых, в молодом возрасте ушел в Соловецкий монастырь и в игуменство преподобного Иринарха принял постриг. По благословению игумена в 1614-1615 годах монах Елеазар удалился на остров Анзер для отшельнической жизни.

Слава о его духовных подвигах распространилась далеко за пределами Поморья, и к подвижнику стали стекаться люди, ищущие уединения. Так был основан скит.

В первые годы существования скита преподобный Елеазар был только духовным руководителем братии, но в 1624 году ему пришлось взять на себя и бремя управления скитом. Он лично составил правила иноческой жизни для насельников, ориентируясь на древние образцы монашеских наставлений. Особое внимание в уставе уделялось правилам для молодых монахов и их отношениям с опытными старцами-наставниками. Изначально насельники скита жили каждый в отдельной келье, построенной своими руками, на расстоянии примерно одной версты друг от друга, трудились и собирались вместе для общей молитвы сначала раз, затем два раза в неделю, а с 1646 года – ежедневно.

Около 1636 года в Троицкий скит пришел священник Никита Минов, будущий патриарх Никон, и принял здесь монашеский постриг. Он провел на Анзере около трех лет.

Особое внимание к анзерским пустынножителям проявлял и Александр (Булатников), выходец из знатного боярского рода, постриженик Соловецкого монастыря, с 1622 года — келарь Троице-Сергиева монастыря и восприемник от крестной купели царских детей. В 1642 году он вернулся на Соловки и собирался поселиться на Анзере, построив там на свои деньги две кельи, но планы изменились, и Александр передал обе кельи в Троицкий скит.

Преподобный Елеазар преставился 13 января 1656 года и был погребен к востоку от алтаря Троицкой церкви. Впоследствии рядом с ним были погребены два его любимых ученика Никодим и Никифор. В 1757 году состоялось открытие мощей преподобного Елеазара.

Вскоре после кончины преподобного в истории скита произошли трагические события: сначала набеги грабителей, а потом и разорение за поддержку монастыря во время «Соловецкого сидения». В XVIII веке в скиту были произведены значительные перестройки. В XIX веке он становится местом массового паломничества.

До нашего времени не дошли древние постройки скита, за исключением частично сохранившейся трапезной XVII века. Существующая каменная Троицкая церковь с приделом во имя преподобного Михаила Малеина, третья по счету, сооружена в 1880—1884 годах. Она примыкает к двухэтажному келейному корпусу, построенному в 1803 году. Из деревянных построек сохранились бревенчатый двухэтажный дом для трудников, скотный двор, конюшни, амбары.

В километре от скита, по дороге на Троицкую спасательную станцию, находится источник с очень чистой и вкусной водой. Рядом с источником — крест, установленный ровно за день до большевистского переворота, о чем гласит сделанная на нем надпись: «При строителе Пармене поставлен иеромонахом Ефремом 1917 года октября 24-го».