Nową katedrę konsekrowano pod wezwaniem Zesłania Ducha Świętego.
Sobór w czasach Imperium Rosyjskiego W 1839 r., w budynku połockiej katedry, miał miejsce akt likwidacji unii brzeskiej (synod połocki) i przekazania jej do administracji prawosławnej. W 1840 r. świątynia utraciła status archikatedry (nadano go odebranemu katolikom ), a wkrótce została przekształcona w cerkiew pomocniczą, w której nabożeństwa odbywały się tylko kilka razy w roku.
Cerkwi nie przebudowano gruntownie w stylu bizantyjsko-ruskim, jak czyniono to z wieloma innymi świątyniami pounickimi. Zamiast tego w latach 1846–1851 katedra została poddana renowacji, której głównym celem było oczyszczenie jej architektury i dekoracji z detali unickich. W rezultacie zniszczono wszystkie barokowe rzeźby i płaskorzeźby na głównej fasadzie oraz we wnętrzu, zamalowano freski i zlikwidowano organy. Z powodu utraty znaczenia, w 1856 r. cerkiew Mądrości Bożej zdegradowano do rangi świątyni filialnej, w której nabożeństwa odbywały się tylko kilka razy w roku.