Nekadašnja varošica Palež je 1859. godine, u čast ponovnog dolaska kneza Miloša Obrenovića u Srbiju, zaslugom svojih stanovnika promenila naziv u Obrenovac. Proširenjem ka zapadu ova varošica se u drugoj polovini XIX veka razvija u posebno važan trgovački centar koji je povezivao Beograd i gradove na jugozapadu Srbije.
Nova crkva Svetog Duha u Obrenovcu izgradjena je 1868. godine, kao prostorna dominanta na raskršću glavnih puteva od Beograda ka Šapcu i Valjevu, na uglu ulica Kralja Petra I i Miloša Obrenovića, na začetku stare Obrenovačke čaršije, glavne trgovačko-zanatske ulice, koja se razvijala duž veoma prometnog putnog pravca i u kojoj je sačuvan izgled varošice u Srbiji XIX veka. Crkva pripada Valjevskoj eparhiji i posvećena je prazniku Silaska Svetog Duha na Apostole, , koji se tumači i proslavlja kao rodjendan zemaljske Crkve.
opšti izgled sa južne strane 
izgled zapadne fasade
Crkva Svetog Duha je jednobrodna gradjevina bez kupole, sa spolja petostranom apsidom na istočnoj i prednjom i unutrašnjom pripratom na zapadnoj strani. Izvedena je po planovima Ministarstva gradjevina Kneževine Srbije, kao tipska crkva, slična mnogim sakralnim gradjevinama na teritoriji Beograda gradjenim 60-ih i 70-ih godina XIX veka. Izrazito je monumentalna, a nad prednjom pripratom izdiže se zvonik sa kubičnim postoljem i veoma izduženim osmostranim tamburom. Svi otvori na crkvi su zalučeni, a na kubičnom postolju kupole su i udvojeni. Na prvom spratu zvonika postavljen je satni mehanizam, a na vrhu ispod kalote na sve četiri strane posebno su istaknuti satovi zalučenim potkrovnim vencem i dekoracijom stilizovanih slepih arkadica. Pojava sata na zvoniku potvrdjuje izuzetan značaj ove crkve i posebno prometnost raskršća puteva na kome je izgradjena.
opšsti izgled 
zvonik 
detalj fasade
Bočne fasade izmedju prozora vertikalno su izdeljene pilastrima. Pod krovnim vencem i vencem postolja zvonika nizovi konzola formiraju frizove koji pokazuju stilsku raznorodnost u arhitektonskom oblikovanju i dekoraciji, upotrebom elemenata baroknog klasicizma i romantizma. Crkva je zasvedena poprečnim poluobličastim svodovima. U novije vreme 2007. godine zidovi su dobili oplatu od tamnozelenog mermera do visine 3-3,5 m. Zidno slikarstvo na svodovima i bočnim zidovima crkve koje je izveo ukrajinsko-ruski slikar Jurij Maticev u periodu od 2004. do 2013. godine, prilagodjeno je slikarstvu na ikonostasu u crkvi (iz 1937. godine), koje ima odlike zapadnoevropske barokne ikonografije, usvojene u srpskom baroknom slikarstvu XVIII veka, kao i novije izradjena mozaična patronska predstava Svete Trojice u kružnom medaljonu na zapadnoj fasadi, u kome se osim Hrista i goluba Svetog Duha pojavljuje i Bog Otac. Zidno slikarstvo crkve ima topao prosvetljen kolorit i scene na svetloj pozadini.
oltarski prostor i ikonostas 
detalj ikonostasa – carske dveri i prestone ikone Bogorodice i Hrista 
enterijer 
satni mehanizam 
detalj ikonostasa – veliki praznici 
zidno slikarstvo na svodovima – Vaznesenje Hristovo i Sveta Trojica sa horom andjela
Crkva je obnavljana 1908. godine, oštećenja crkve iz II svetskog rata sanirana su od 1951, a 1954. godine je srušena stara zvonara u porti. U severoistočnom delu crkvene porte 1992. godine izgradjen je parohijski dom. Druga obnova crkve je započela 1998. godine povodom 130-godišnjice od izgradnje crkve, a godinu dana kasnije je sa severozapadne strane crkve podignuta i mala kapela-palionica sveća, posvećena Svetoj Petki. Čestica moštiju Svete Petke čuva se i u velikoj crkvi.
prestona ikona – Sveti Sava 
prestona ikona – Bogorodica 
prestona ikona – Isus Hristos 
prestona ikona – Sveti Jovan Preteča
Crkva Svetog Duha u Obrenovcu utvrdjena je za kulturno dobro 1975. godine.
