En 1977, Gilles Bellemare succéda à Daniel Swift comme directeur de l'Ensemble instrumental de Trois-Rivières, un petit groupe de musiciens qui, en 1978, fit place à une nouvelle formation professionnelle: l'Orchestre symphonique de Trois-Rivières.
L'Orchestre s'est rapidement taillé une place de choix dans l'échiquier des grands orchestres professionnels au Canada en produisant de magnifiques concerts à succès avec des pièces de Félix Leclerc, Jacques Brel, Édith Piaf, et en mettant à profit les talents de son directeur artistique et chef attitré, Gilles Bellemare.
Aujourd'hui, l'OSTR produit annuellement de 25 à 35 grands concerts, principalement dans la Salle J.-Antonio- Thompson, rue des Forges à Trois-Rivières.