Po rewolucji październikowej i ukonstytuowaniu się Żywej Cerkwi świątynia pozostała w rękach kanonicznej Cerkwi. Pozostawała czynna do 1935, przy czym w ostatnich trzynastu latach działania była już zwykłą świątynią parafialną, gdyż przytułek dla sierot został zlikwidowany. W zamkniętej cerkwi początkowo znajdowała się szkoła przyzakładowa, następnie baza remontowa i stołówka. Po II wojnie światowej budowlę zaadaptowano na szkołę sportową, następnie na magazyn fabryczny, zaś od 1985 budynek stał porzucony. W okresie tym obiekt został zniszczony: zdjęto z niego kopuły cerkiewne, zburzono dzwonnicę, całość ucierpiała w pożarze i wskutek awarii wodociągu. Całe wyposażenie świątyni zostało zniszczone, poza patronalną ikoną św. Mitrofana z Woroneża, którą przechowywano w cerkwi Ikony Matki Bożej „Nieoczekiwana Radość” w Moskwie.
W 1990 budynek został zwrócony Rosyjskiemu Kościołowi Prawosławnemu i ponownie poświęcony. W tym samym roku odbudowano dzwonnicę, a do 1992 według projektu Siergieja Kuzniecowa całkowicie przywrócono budowli pierwotny wygląd.