Podczas wielkiej wojny północnej (1700–1721) w katedrze doszło do tragedii. Żywiący szczególną niechęć do unitów car rosyjski Piotr I, będąc w 1705 r. w Połocku, wszedł w konflikt z zakonnikami i dokonał rzezi bazylianów opiekujących się świątynią (kilku mnichów zostało zabitych tuż przy ołtarzu). Następnie z rozkazu cara zamieniono ją na magazyn wojskowy (prochu i amunicji). W maju 1710 r., w dniu opuszczenia Połocka przez rosyjski garnizon, nastąpił potężny wybuch, który zrujnował cerkiew niemal w 90%. Świątynia przez kolejne ćwierćwiecze leżała w gruzach.
Odbudowa w stylu baroku wileńskiego Dopiero w 1738 r. z inicjatywy arcybiskupa połockiego Floriana Hrebnickiego (który był uczestnikiem synodu zamojskiego w 1720 r., gdzie podjęto decyzję o latynizacji Kościoła unickiego) i bazylianów rozpoczęto prace konserwatorskie i odbudowę nowej świątyni katedralnej. Prace budowlane tego etapu zakończono w 1750 r. Odnowiona archikatedra stała się doskonałą ilustracją procesów latynizacji architektury unickiej w XVIII wieku.