El ESTAC Troyes se fundó oficialmente en 1986 como Association Troyes Aube Champagne (ATAC), pero su historia es, sobre todo, la de un club que renació varias veces de sus cenizas. El primer equipo de fútbol de la ciudad, la Union Sportive Troyenne, se fundó en 1900. Tras fusionarse con la Savinienne en 1931 se convirtió en el AS Troyes-Savinienne, que jugó en la máxima categoría en los años cincuenta y llegó a la final de la Copa de Francia en 1956. Ese club se disolvió en 1967, pero en 1970, como Troyes Aube Football, volvió al fútbol profesional y ascendió a la Ligue 1 en 1973. Tras el descenso de 1978 y la quiebra, el equipo se fusionó con el Patronage Laïque y la ciudad volvió a quedarse sin club profesional. El tercer intento llegó en 1986, cuando el ATAC empezó en la cuarta categoría. La equipación tradicional del club es azul, y Troyes se encuentra en el corazón de la región de Champaña, en el departamento de Aube.
El ascenso hacia la élite comenzó en 1993, cuando Alain Perrin se convirtió en entrenador. En 1996 el club ascendió a la segunda división y en 1999 a la Ligue 1. La mejor época de su historia llegó en 2000/01 y 2001/02, cuando el equipo terminó dos veces séptimo, un récord para el club. Eso le permitió clasificarse por primera vez para competiciones europeas. Cuando el ATAC llegó a la máxima categoría, según se cuenta se vio obligado a cambiar su sigla a ESTAC, por Espérance Sportive Troyes Aube Champagne, porque una cadena de supermercados utilizaba la misma.
El partido más memorable de la historia del club sigue siendo la final de la Copa Intertoto de 2001. Tras un empate sin goles en el Stade de l'Aube, el Troyes empató 4-4 en St James’ Park con el Newcastle United y ganó por el valor doble de los goles en campo contrario. En aquel equipo jugaban, entre otros, Jérôme Rothen, Rafik Saïfi, Tony Heurtebis, Fabio Celestini y Nicolas Goussé. Fue el mayor logro del club en el ámbito europeo. En la Copa de la UEFA 2001/02, el Troyes eliminó en la primera ronda al eslovaco MFK Ružomberok (6-1 y 0-1) y cayó ante el Leeds United por 4-5 en el global de la segunda ronda, pese a ganar 3-2 la vuelta.
Tras aquellos años de gloria, el club pasó a ser uno de los equipos «yo-yo», entre la Ligue 1 y la Ligue 2, y con problemas financieros. En 2020 el City Football Group se convirtió en accionista mayoritario y en 2020/21 el Troyes volvió a la élite como campeón de la Ligue 2. La seña de identidad del club es la cantera: su academia formó a Blaise Matuidi y Djibril Sidibé, campeones del mundo en 2018, así como al portero Paul Bernardoni. Matuidi fue el primer producto de la cantera en debutar con Francia, en 2010. El centrocampista Benjamin Nivet, que llegó al Troyes en 2001 y regresó en 2012, se convirtió en símbolo de fidelidad a la camiseta.
En las gradas no hay las multitudes propias de los grandes clubes, pero el club ha mantenido un fuerte vínculo con la comunidad local de Champaña. Las asistencias medias rondan los diez mil espectadores, y quienes acuden han vivido junto al equipo tanto las noches europeas como los descensos.
La casa del club es el Stade de l'Aube, un recinto utilizado para el fútbol desde los años veinte del siglo XX, situado al este del centro de la ciudad, a unos veinte minutos a pie. Su nombre alude al departamento de Aube y no a un patrocinador. El estadio tiene capacidad para unos 20 750 espectadores. Ha acogido al AS Troyes-Savinienne, al Troyes Aube Football y al actual ESTAC, de modo que el recinto es la única constante en la historia de los sucesivos clubes que han representado a Troyes.