Původně byla tato místa na Smíchově obdělávána jako pole a pastviny, což se změnilo nejspíše za krále Karla IV. nebo ještě mnohem dříve, kdy došlo k zřízení zdejších vinic. U nich pak vznikla hospodářská usedlost Nesypka (správně však Nesybka) čp. 108, kterou můžeme vidět jak v I. vojenském mapování z let 1764-1768 a její rektifikaci z let 1780-1783 (viz
http://oldmaps.geolab.cz/map_viewer.pl?lang=cs&map_root=1vm&map_region=ce&map_list=c107), tak v indikační skice stabilního katastru z roku 1840 (viz
https://ags.cuzk.cz/archiv/openmap.html?typ=skicic&idrastru=RAK321018400) a v jeho reambulaci z roku 1879 (viz
https://ags.cuzk.cz/archiv/openmap.html?typ=omc&idrastru=B2_a_4C_6955_2), jejichž srovnáním je vidět výsledek přestavby z roku 1874.
Její vlastníci zde nechali v roce 1667 vybudovat v raně barokním slohu kapli, která sloužila k náboženským účelům celé usedlosti a během různých svátků i dalším sousedům (služby Boží zde původně konali jezuité, jimž patřil blízký dvůr Palata), což si později vyžádalo její úpravu. Tu nechal v letech 1731-1732 provést zemský prokurátor Jiří Maxmilián Nesyba se svou manželkou Barborou Apolonií, přičemž sama báň byla posazena 28. srpna 1731. Zároveň s ní bylo učiněno nadání, aby smíchovský farář obětoval v kapli za jejich duše mši každou sobotu. Že obojí mysleli vážně, tak to dokázali i tím, že zde byly umístěny 2 oltáře - hlavní Nejsvětější Trojice a boční Panny Marie. Později byly při kapli zřízeny ještě 2 další nadace. Další údobí pak přinášela zkázu, zejména léta 1741 a 1744, kdy byla Praha obléhána francouzskými a pruskými vojsky. Pak přišel císař Josef II. a josefinská doba nebyla příznivá mnoha církevním objektům. Mezi ně byla zařazena též tato kaple. Již v roce 1784 bylo nařízeno, aby byla zrušena, k čemuž došlo 20. prosince 1784. Nadace a všechno bohoslužebné zařízení připadlo náboženskému fondu a bylo umístěno do různých objektů. Teprve v období po roce 1821, kdy došlo k její opravě nákladem měšťana a prýmkáře Františka Šajby (psán i jako Ssagba a Scheiba) a jeho ženy Marie Anny, roz. Cabltové, se v ní čas od času konaly mše svaté, většnou při nějakém význačném svátku či slavnosti. Další úpravy objektu byly provedeny za Jakoba Hahnenkamma.
V letech 1866-1868 se stala kaple málem hřbitovní, protože se jednalo o tom, že území statků Hřebenky, Platenice a Nesypky bude vykoupeno pro nový malostranský hřbitov, ale stížnost smíchovských občanů dostála ministerského sluchu, takže se nic takového nerealizovalo. Zádušní fond však stejně vše odprodal městu, což bylo schváleno místodržitelským výnosem z 25. prosince 1873. Kaple byla přestavěna již roku 1874. 18. října 1873 totiž koupil od pražské konsistoře Hřebenku, Nesypku, Platenici a kapli Nejsvětější Trojice Martin Věžek, který za tyto majetky zaplatil 60 105 zlatých. Následně nechal vše opravit. Báň měl na starosti tesař Kodera z Košíř s klempířským mistrem Františkem Schnabelem. Od té doby byl na ní umístěn zinkový plech. Samotnou věž pak zrekonstruoval zedník Šmejkal (psán dobově jako Schmeikal). Nově upravená budova se segmentově zaklenutými okny i vchodem získala půdorys čtverce s vypouklými stěnami a nárožními pilastry s čabrakovými hlavicemi. Kvůli postupným změnám v oblasti zástavby a komunikačních poměrů byla část kaple odbourána, takže se z ní zachovala pouze přední půlka, jež byla koncem 19. století v majetku dvora proti kapli. O tom se dočteme v "Národních listech" z 28. listopadu 1907: "Správa ústavu slepých Francisco-Josephinum na Smíchově a Česká spořitelna jakožto protektorka tohoto ústavu opět jednou projevily velký smysl pro dobro obecné a pro rozvoj nejzdravější části Smíchova, na stráni petřínské, přímo za Kinskou zahradou ležící. Skoro tři léta ležel díl nové spojovací silnice ze Smíchova ke Strahovu podél hradeb petřínských projektované ladem a neupraven. Teprve v poslední době rozhodla se obec smíchovská onen díl silnice náležitě upraviti a v dalším provádění pokračovati. Majitelé vinic Hřebenek, Nesypky a Plátenice, ač soukromníci, věnovali k tomu ihned, ochotně a zdarma potřebné pozemky, velmi rozsáhlé; naproti tomu bohatý veřejný ústav a bohatá Česká spořitelna odpírá tak učiniti."
Když před 1. světovou válkou začala být tato lokalita centrem čilého stavebního ruchu (zejména šlo o vily a rodinné domy), tak bylo rozhodnuto též o její další rekonstrukci, protože již 20. prosince 1907 koupila Nesypku, Platenici a Hřebenku První záložna na Vysokém Mýtě, jež pozemky následně rozparcelovala a rozprodala k již jmenovaným stavebním potřebám. Právě u výročí 50 let její existence navrhl starosta Vilém Charvát, že by mohla být kaplička opravena. Tyto práce podle návrhu prof. PhDr. Zdeňka Wirtha vykonal pražský architekt a stavitel Miroslav Burianek, přičemž největší změnou se stalo zřízení schodů a balustrády ke vchodu do objektu. Vedle vnitřních a vnějších oprav došlo také na krov a její věžičku, v jejíž báni byla objevena plechová krabice s výtisky "Národních listů" a "Pražského Denníku" z roku 1874 a 2 poškozené pamětní listiny z 24. srpna 1821 a z 8. května 1874, v nichž byla popisována historie objektu a jeho opravy. Ty byly přepsány a spolu s novou pamětní listinou a výtisky tehdejších novin byly uloženy do nové plechové krabice, která byla umístěna zpět do báně.
Od té doby se s ní mnoho nedělo, k církevním účelům nebyla používána, a tak postupně chátrala. Výraznou změnou se stalo až to, že byla 22. prosince 1964 zapsána do státního seznamu kulturních památek (viz
https://pamatkovykatalog.cz/kaple-nejsvetejsi-trojice-15316055). Poslední její výrazná rekonstrukce byla provedena v roce 2008 (viz
https://pamatky.praha.eu/jnp/cz/pamatkovy_fond/pamatkove_uspechy/pamatkove_uspechy/pamatkove_uspechy-kaple_nejsvetejsi_trojice_parc_c_3333_smichov_praha_5_index.xhtml).