Tego samego roku budynek przekazano jednemu ze swierdłowskich klubów automobilowych. Przez następne dziesięciolecia przeznaczenie dawnej cerkwi Świętej Trójcy często ulegało zmianie, a w jej murach mieściły się m.in. kino, fabryka odzieżowa, dom kultury oraz dyskoteka.
Sobór obecnie Po rozpadzie Związku Sowieckiego w 1991 rozpoczęły się starania o przejęcie dawnej świątyni przez Rosyjski Kościół Prawosławny. Doszło do tego w 1996 i od razu rozpoczęła się renowacja dawnej cerkwi Riazanowskiego. W 1997 powiększono apsydę świątyni, a w 2000 r. odbudowano zniszczoną przez władze bolszewickie wieżę. 24 września 2000 sobór Świętej Trójcy w Jekaterynburgu został ponownie konsekrowany. Uroczystościom liturgicznym przewodniczył patriarcha moskiewski i całej Rusi Aleksy II. Wspomniany oryginalny ikonostas z cerkwi Riazanowskiej uległ w czasach sowieckich zniszczeniu. Nie zachowały się żadne fotografie ani plany oryginalnego ikonostasu, nie był on więc możliwy do odtworzenia przy renowacji świątyni. Na potrzeby odnowionego soboru stworzono zupełnie nowy, trzyrzędowy ikonostas. Zawiera on 14 ikon, w tym m.in. ikonę cierpiętnika carskiego imperatora Mikołaja II Romanowa.