30 sierpnia 1876 r. cerkiew konsekrowano pod wezwaniem Trójcy Świętej, podległą cerkwi św. Mikołaja Cudotwórcy w Wołczynie. W okresie funkcjonowania jako cerkiew nie przeprowadzano większych remontów i przeróbek.
W 1918 r. budynek zwrócono katolikom. Do kościoła nie powróciły jednak oryginalne sprzęty i obrazy, nie została odtworzona ambona, a rolę chóru pełniła dawna loża kolatorska. W 1925 r. naprawiono tynki, wykonano piec, wzmocniono konstrukcję wieży, wmontowano nowe drzwi, stolarkę okienną oraz wyremontowano dach. W 1924 r. w pobliżu świątyni wybudowano neobarokową plebanię. Rezultat w postaci częściowego remontu świątyni przyniosło niespodziewane wydarzenie, jakim stał się pochówek szczątków Stanisława Augusta, przeniesionych tu z Leningradu w lipcu 1938 r. Wszelkie dalsze prace przerwał wybuch wojny.
Kościół przetrwał działania wojenne 1939 i 1941 r. W r. 1944, podczas wycofywania się oddziałów niemieckich utrzymujących w nim punkt obronny, postrzelano dach. Wkrótce został splądrowany przez wojsko radzieckie, zrabowano trumnę królewską, jednak po ustaniu działań frontowych wstawiono ją na powrót do niszy. W kwietniu 1945 r.