โรงเรียนไตรมิตรวิทยาลัยกับวัดไตรมิตรวิทยารามนั้น มีความสัมพันธ์อย่างแน่นแฟ้นกันมานาน กล่าวได้ว่า อดีตเจ้าอาวาสวัดไตรมิตรวิทยาราม เป็นบุรพาจารย์ของโรงเรียนไตรมิตรวิทยาลัย ด้วยโรงเรียนไตรมิตรวิทยาลัย มีกำเนิดขึ้นจากดำริของพระสมุห์กล่อม เจ้าอาวาสวัดสามจีนใต้รูปที่ ๒ ซึ่งต่อมาได้รับพระราชทานสมณศักดิ์ เป็นพระครูสัญญาบัตรมีราชทินนามว่า พระครูวิริยานุกิจการี เป็นผู้จัดตั้ง ดังที่ได้ปรากฏในราชกิจจานุเบกษา เล่มที่ ๑๓ แผ่นที่ ๒๔ วันที่ ๑๓ กันยายน รัตนโกสินทร์ศก ๑๑๕ หน้า ๒๒๕– ๒๒๖ ดังนี้

“ด้วย พระสมุห์กล่อม เจ้าอธิการวัดสามจีนใต้ผู้อุปการะ ได้รวบรวมกุลบุตรมาประชุมเล่าเรียนหนังสือไทยตั้งเป็นโรงเรียนขึ้น ให้พระพร้อมซึ่งสอบไล่ได้ประกาศนียบัตรประโยค ๒ พระสอนผู้สอบไล่ได้ประกาศนียบัตรประโยค ๑ เป็นอาจารย์สอน เปิดโรงเรียนสอนมาตั้งแต่วันที่ ๑ กรกฎาคม ร.ศ. ๑๑๕ (พ.ศ. ๒๕๓๐) มีนักเรียนมาเล่าเรียน ๓๔ คน และบอกรายงานมาลงทะเบียนในกรมศึกษาธิการ พระเจ้าลูกยาเธอ พระองค์เจ้ากิตติยากรวรลักษณ์ อธิบดีกรมศึกษาธิการ มีรับสั่งให้กองไปตรวจ ได้ความตามบอกนั้น ทรงอนุญาตให้พระสมุห์กล่อมเป็นผู้อุปการะ ให้พระพร้อมและพระสอนเป็นอาจารย์ตามประสงค์แล้ว

ในชั้นต้นนี้ กรมศึกษาธิการได้อุดหนุนแบบเรียนให้ ๑ จบ ตามธรรมเนียมโรงเรียนนี้นับว่าเป็นโรงเรียนมูลสามัญเชลยศักดิ์ ขึ้นในกรมศึกษาธิการอีกโรงเรียนหนึ่ง ด้วยอำนาจแห่งความอนุเคราะห์ของพระสมุห์กล่อม พระพร้อม และพระสอนนั้น ให้โรงเรียนนี้ จงตั้งอยู่สิ้นกาลนานเทอญ ฯ”'

ต่อมาเมื่อ รองอำมาตย์ตรีสนิท เทวินทรภักติ ครูใหญ่โรงเรียนมัธยมวัดสามจีน ได้ปรึกษาตกลงกับท่านเจ้าอาวาสวัดสามจีนในครั้งนั้นว่า เห็นสมควรปรับปรุงสุขลักษณะบริเวณวัดและโรงเรียนในคราวเดียวกัน หลังจากที่ได้ทำการปรับปรุงพื้นที่เรียบร้อยแล้วจึงได้สร้างอาคารเรียนขึ้น เป็นอาคารตึก ๓ ชั้น เป็นตึกมีมุขยื่นและมีปีกตึกออกมาทางซ้ายของตัวอาคาร เป็นอาคารเรียนหลังแรกที่สร้างด้วยคอนกรีตสูงถึง ๓ ชั้นสร้างด้วยเงินของวัด จำนวน ๑๕,๐๐๐ บาท และเงินงบประมาณของทางราชการอีก ๒,๕๐๐ บาท พร้อมตึกวิทยาศาสตร์อีกหนึ่งหลัง นับได้ว่าโรงเรียนไตรมิตรวิทยาลัยได้มีกำเนิดจากอดีตบุรพาจารย์ซึ่งเป็นเจ้า อาวาสวัดสามจีนใต้โดยแท้ และท่านเจ้าอาวาสวัดนี้รูปต่อ ๆ มาก็ได้ให้ความอุปถัมภ์แก่โรงเรียนไตรมิตรวิทยาลัยทุกรูปอาคารเรียนโรงเรียนไตรมิตรวิทยาลัยหลังปัจจุบัน เป็นอาคารเรียนที่สร้างขึ้นใหม่ ซึ่งได้ทำการวางศิลาฤกษ์ เมื่อวันที่ ๒๓ พฤศจิกายน พ.ศ. ๒๕๒๓ โดยพระเดชพระคุณ พระวิสุทธาธิบดี อดีตเจ้าอาวาสวัดไตรมิตรวิทยาราม เป็นประธานในพิธี

ในปี พ.ศ. ๒๔๘๒ ได้เปลี่ยนนามวัดสามจีนใต้มาเป็นวัดไตรมิตรวิทยาราม ทั้งนี้ เพื่อจะเฉลิมเกียรติคุณของท่านผู้แรกสร้างให้ยั่งยืนวัฒนายิ่งขึ้น และเป็นการเชิตชูอุตสาหะวิริยะของท่านผู้สร้างและคณะกรรรมการปรับปรุงวัด พระเดชพระคุณท่านเจ้าประคุณ สมเด็จพระวันรัต ( เฮง เขมจารีมหาเถร) วัดมหาธาตุ ฯ ได้เมตตาคิดค้นนามที่เป็นมงคลมาเฉลิมเพิ่มความสง่าให้แก่วัดสามจีนใต้ โดยเปลี่ยนเป็น “วัดไตรมิตรวิทยาราม” และกรมสามัญศึกษาได้เปลี่ยนนามโรงเรียนมัธยมวัดสามจีนใต้เป็น “โรงเรียนไตรมิตรวิทยาลัย” ตามนามวัดที่ได้เปลี่ยนใหม่ เมื่อวันที่ ๓ กุมภาพันธ์ พ.ศ. ๒๔๘๒