W 1847 i w 1848 ponownie poświęcono obydwa boczne ołtarze cerkwi.
Po rewolucji październikowej, w 1921, z cerkwi skonfiskowano cenne elementy wyposażenia, co miało posłużyć pomocy ofiarom głodu na Powołżu. Dwa lata później obiekt objęła wspólnota odnowicielska. W 1927 budynek siłą przejęli grigoriewcy, którzy urządzili w nim swój sobór katedralny. W 1932 władze radzieckie zdecydowały o zamknięciu świątyni i zaadaptowaniu jej najpierw na Dom Obrony, a następnie na muzeum religii i ateizmu. Podczas II wojny światowej budynek poważnie ucierpiał, po czym został zaadaptowany na mieszkania. Obiekt został zwrócony Rosyjskiej Cerkwi Prawosławnej w 1948, dzięki staraniom biskupa woroneskiego JózefaМитрополит Воронежский и Липецкий Иосиф (Орехов) (1945–1961) i grupy miejscowych wiernych. Świątynia przejęła wówczas, po cerkwi św. Mikołaja, funkcję soboru katedralnego, w jej sąsiedztwie wzniesiono również nową siedzibę biskupów woroneskich. 14 października 1948 biskup Józef poświęcił ołtarz ikony Matki Bożej „Znak”, zaś trzy lata później – główny ołtarz i zarazem cały obiekt, co nastąpiło po odnowieniu obiektu sakralnego. W 1952 konsekrowany został drugi boczny ołtarz św. Tichona Zadońskiego. Kolejny remont świątyni przeprowadził w latach 1961–1962 biskup woroneski i lipiecki Sergiusz. W końcu lat 70.