Η Παναγία Τριμάρτυρη είναι πολιούχος της πόλης των Χανίων. Το κεντρικό της κλίτος είναι αφιερωμένο στα Εισόδια της Θεοτόκου (άρα γιορτάζει στις 21 Νοεμβρίου). Το βόρειο κλίτος αφιερώνεται στον Άγιο Νικόλαο και το νότιο στους Τρεις Ιεράρχες.
Ο ναός είναι κτισμένος στη θέση προγενέστερου ναού που φέρεται να υπήρχε ήδη από τον 14ο αιώνα. Αργότερα με την κατάκτηση της πόλης από τους Τούρκους το 1645 ο ναός μετατράπηκε σε σαπωνοποιείο χωρίς να αλλάξει κάτι στη διαρρύθμιση του.
Από εκεί κι έπειτα η ιστορία μπλέκεται με τους τοπικούς θρύλους. Η επιχείρηση της σαπωνοποιίας από ότι φαίνεται ναυάγησε κι ο Μουσταφά Πασάς που ήταν τότε πρωθυπουργός παραχώρησε τον χώρο στους χριστιανούς για την ανέγερση νέου ναού.
Ο θρύλος λέει ότι ο Μουσταφά πήρε αυτή την απόφαση όταν με τη βοήθεια της Παναγίας, το παιδί του που είχε πέσει σε παρακείμενο πηγάδι σώθηκε.
Η ανέγερση του ναού ολοκληρώθηκε το 1860, παίρνοντας τη μορφή που βλέπουμε σήμερα: τρίκλιτη βασιλική με υπερυψωμένο το μεσαίο κλίτος και πολλά αρχιτεκτονικά στοιχεία που έμειναν στην τοπική παράδοση από τα χρόνια της Βενετοκρατίας, όπως λαξευτοί πεσσοί, γείσα κ.ά. Τότε επέστρεψε και η εικόνα των Εισοδίων την οποία είχε πάρει μαζί του ο τελευταίος τεχνίτης του σαπωνοποιείου.
Ο ναός συνδέθηκε άμεσα με την ιστορία της πόλης, χρησιμοποιήθηκε πολλές φορές σαν καταφύγιο, και υπέστη πολλές φθορές κατά την επανάσταση του 1897 - μάλιστα την ανακαίνιση της ανέλαβε ο Τσάρος της Ρωσίας, με δωρεά του οποίου κατασκευάστηκε και το καμπαναριό - αλλά και από το βομβαρδισμό των Χανίων τον Μάιο του 1941.