Jednak źródła pisane wspominają o istnieniu cerkwi na miejscu zachowanego do naszych czasów obiektu dopiero w pierwszej połowie XVI wieku; w tym okresie budynek jest opisywany w dokumentach jako zapuszczony i wymagający remontu. Wiadomo również, że służący w świątyni duchowny imieniem Martyn sprzeciwił się aktowi unii brzeskiej i został z tego powodu ekskomunikowany przez biskupa włodzimierskiego i brzeskiego Hipacego Pocieja.
Remont porzuconej cerkwi został podjęty w 1844. W czasie renowacji zmienione zostało rozplanowanie świątyni. Do rotundy mieszczącej nawę i prezbiterium obiektu dobudowano dzwonnicę, przedsionek, przypory, a budynek otoczono murem. W cerkwi pojawiła się również ikona Matki Bożej przeniesiona ze spalonej w 1859 r. cerkwi Wprowadzenia Matki Bożej do Świątyni we Włodzimierzu Wołyńskim.
W latach 1900–1901 cerkiew przebudowano w stylu moskiewskim wg projektu K. Kozłowa, zwieńczając dach dwoma cebulastymi kopułami oraz dwoma portalami, których pierwotnie nie posiadała. Na podstawie badań archeologicznych prowadzonych w sąsiedztwie budynku ustalono, że na miejscu dzisiejszej świątyni znajdowała się najprawdopodobniej cerkiew znacznie starsza. W 1955 prof. M. Karher (M.K.