XX wiek W czasie I wojny światowej stacjonowały tutaj oddziały wojsk rosyjskich, a później niemieckich. W 1921 r. na fali rewindykacji kościołów zamienionych za czasów zaborów na cerkwie, świątynię zwrócono katolikom. Od 1927 trwał również proces o odzyskanie dóbr zakonnych przez karmelitów bosych. Przerwany on został wybuchem II wojny światowej. Podczas wojny w budynku klasztornym mieściła się administracja powiatowa. W 1939 budynek został zajęty przez władze sowieckie. Głównodowodzącym był Władimir Gil-Rodionow. Od 1941 do 1944 w budynkach stacjonowało wojsko niemieckie, m.in. sztab ROA. Po 1945 władze sowieckie ponownie oddały świątynię prawosławnym, którzy urządzili w niej cerkiew, czynną do dzisiaj. W klasztorze umieszczono mleczarnię, a później archiwum. W 2000 budynki klasztorne oddano parafii prawosławnej.
XXI wiek W lipcu 2009 w trakcie prac porządkowych na terenie soboru wierni znaleźli szczątki 20–30 zamordowanych Polaków. Rozpoczęto postępowanie sprawdzające w prokuraturze, a kości zostały zasypane, oficjalnie z powodu odoru. Według Prokuratora Rejonowego w Głębokiem szczątki pochodzą z okresu okupacji niemieckiej. Historycy uważają, że prawdopodobnie pochowano tu ofiary NKWD z lat 1940–1941. Wskazują na to m.in.