W 1846 z fundacji kupca G. Błochina oraz fabrykanta Ganieszyna w sąsiedztwie cerkwi wzniesiona została dzwonnica zwieńczona iglicą, a do samej świątyni dobudowano trzeci ołtarz św. Gabriela Archanioła. Całość poświęcono w 1852. Kolejne zmiany w wyglądzie cerkwi zaszły w latach 1894–1895. Budynek został wówczas powiększony według projektu Fiodora Kolbego. Dzięki prywatnym ofiarodawcom, głównie moskiewskim kupcom, w przededniu rewolucji październikowej cerkiew posiadała bogaty wystrój, jeden z najcenniejszych w mieście. Zostało ono w znacznej mierze rozkradzione już w 1918 i wywiezione w kolejnych latach na polecenie władz radzieckich.
Świątynia pozostawała czynna do 1930, gdy jej ostatni proboszcz, protojerej Nikołaj Saryjewski został skazany na zesłanie. Budowla została pozbawiona kopuły i dzwonnicy, a jej wnętrze zaadaptowano na internat. Freski we wnętrzu obiektu pobielono, jednak 70% z nich przetrwało.
Rosyjski Kościół Prawosławny odzyskał obiekt w 1992. W tym też roku w zdewastowanej cerkwi, sukcesywnie odnawianej według projektu O. Kolbego, zaczęto odprawiać nabożeństwa.