W okresie międzywojennym, gdy Kiszyniów i cała Besarabia należały do Rumunii, cerkiew nadal była świątynią szkolną, budynek dawnego gimnazjum zajęło liceum wojskowe im. Ferdynanda I. Budynek szkoły został zniszczony przez armię radziecką, gdy ta w 1941 r., po ataku Niemiec na ZSRR, wycofywała się z anektowanej rok wcześniej Besarabii. Cerkiew natomiast przetrwała.
W latach 1940–1942 cerkiew była nieczynna, następnie otwarto ją ponownie. Jednak w 1962 władze radzieckie zdecydowały o jej zamknięciu i zaadaptowaniu budynku na planetarium. Znajdowało się ono w obiekcie do 1991. W 1991 przystąpiono do prac nad przywróceniem wyglądu świątyni do użytku liturgicznego. W 1992 sobór został oficjalnie otwarty, zaś 3 września 1998 – ponownie wyświęcony, pod zmienionym wezwaniem Przemienienia Pańskiego.
Sobór został wpisany do rejestru zabytków Mołdawii. W jego wnętrzu ponownie umieszczono ikonostas i boczne ikony, zaś zespół pod kierunkiem Auriki Modarki przystąpił w 2010 do pracy nad wykonaniem nowych fresków.