Kolejna rozbudowa miała miejsce w 1659, w jej czasie powstała również zupełnie nowa dzwonnica. Już w 11 lat później cerkiew silnie ucierpiała na skutek pożaru, przez kolejne lata odbywała się redekoracja jej wnętrza oraz odbudowa pięciu kopuł. Przebudowa budynku, z przerwami, trwała do 1788, kiedy sobór został katedrą eparchii jarosławskiej i rostowskiej.
W latach 1832–1833 obok głównej cerkwi powstała mniejsza pod wezwaniem Świętych Książąt Konstantina i Wasilija, zaś do 1836, według projektu Awrama Melnikowa, wzniesiono drugą dzwonnicę obok już istniejącej. W końcu stulecia kopuły soboru zostały całkowicie pozłocone.
W 1918 w okolicach soboru toczyły się walki w czasie powstania antybolszewickiego. Częściowy remont został przeprowadzony do 1924, chociaż już dwa lata wcześniej władze odebrały obiekt Cerkwi prawosławnej i zamieniły na magazyn. Funkcję tę budynek pełnił do 1937, kiedy został 26 sierpnia wysadzony w powietrze. Na miejscu po cerkwi urządzony został park kultury.