Funkcjonowanie obiektu w Rosji carskiej W 1790 w soborze poświęcony został drugi ołtarz, którego patronem został Aleksander Newski (pozostawał on czynny do 1838). Rok później budynek poszerzono o specjalną salę dla kawalerów orderu św. Aleksandra Newskiego, którego przedstawienie wyrzeźbiono w 1797 nad wejściem do świątyni. Relikwie św. Aleksandra Newskiego przechowywano od 1806 w ufundowanym przez cara Aleksandra I srebrnym sarkofagu z ikoną i srebrnym analogionem, w którym wystawione dla kultu były kolejne relikwie. Obok sarkofagu znajdowały się kopia Włodzimierskiej Ikony Matki Bożej, według tradycji należąca do Aleksandra Newskiego, oraz ikona Obrazu Chrystusa Nie Ludzką Ręką Uczynionego z cząstką relikwii szat Chrystusa.
Do 1847 nabożeństwa w soborze odbywały się jedynie w porze letniej. W wymienionym roku w obiekcie zainstalowano ogrzewanie, co pozwoliło na korzystanie ze świątyni przez cały rok. Sobór był w XIX w. wielokrotnie remontowany, jednak jego ogólny wygląd zewnętrzny i wewnętrzny nie ulegał znaczącym przekształceniom. Wyjątkiem była dwukrotna zmiana fresków.
W nabożeństwach w soborze wielokrotnie brali udział członkowie rodziny carskiej i wpływowe osoby, do koncelebry zapraszani byli biskupi z innych Kościołów prawosławnych przebywający z wizytą w Rosji.