Po zamknięciu kolegiaty przez władze radzieckie zabytek stopniowo zaczął popadać w ruinę. Świątynia została zamieniona na stajnię dla miejscowego kołchozu.
W 1991 r. władze ukraińskie przekazały kolegiatę parafii rzymskokatolickiej należącej do diecezji łuckiej. Wówczas podjęto pierwsze prace zabezpieczające, powstrzymujące postępującą degradację.
Od 2013 r. polska Fundacja Dziedzictwa Kulturowego prowadzi szerokie prace restauratorsko-konserwatorskie finansowane ze środków przyznanych przez Kancelarię Senatu Rzeczypospolitej Polskiej oraz Ministerstwo Kultury i Dziedzictwa Narodowego, a także z datków prywatnych darczyńców, zmierzające do przywrócenia zabytkowi dawnej świetności. W 2015 r. odtworzone zostało obejście prezbiterium wraz z rekonstrukcją wieżyczek po obu stronach kościoła, a także zostały uzupełnione dziury i zniszczone progi na zewnątrz świątyni. Przeprowadzono także renowację tynków i sztukaterii w prezbiterium i w nawach bocznych. W 2019 r. zakończył się remont elewacji, nadal trwają prace we wnętrzu.
Przy okazji większych świąt religijnych, w kościele odbywają się msze święte i nabożeństwa. Kościołem parafialnym w Ołyce jest kościół św. Piotra i Pawła.