26 czerwca 1763 biskup Felicjan Filip Wołodkowicz, a 20 maja 1789, w związku ze staraniami biskupa włodzimierskiego i brzeskiego Symeona Młockiego, papież Pius VI nadał 15-letni odpust dla pielgrzymów odwiedzających Grabarkę. Przed 1798 rokiem na miejscu dotychczasowej kaplicy powstała nowa. Według opisu unickiego ks. Antoniego Duchnowskiego była większa od poprzedniej, posiadała ołtarz główny z obrazem Trójcy Świętej i Przemienienia Pańskiego, cyborium na komunikanty i hostię, dwa boczne ołtarze, 7 okien, wyodrębniony chór, prezbiterium i kruchtę. Wzmiankowano też, że kaplica posiadała przywileje odpustów ze Stolicy Apostolskiej, co oznacza, że już wtedy Grabarka była ważnym ośrodkiem pielgrzymkowym, zaś wodę z przepływającego przez nią strumienia uważano za cudowną.
Grabarka w XIX i na początku XX wieku Rozbiory Rzeczypospolitej umiejscowiły region Siemiatycz początkowo w zaborze pruskim, a następnie na mocy pokoju w Tylży tereny te zostały przyłączone w 1807 do Rosji. W 1839 został wydany dekret cara Mikołaja I likwidujący Kościół unicki w Cesarstwie Rosyjskim. Jeszcze przez pierwszych kilka lat po tym wydarzeniu cerkiew służyła do odprawiania nabożeństw dla ludności unickiej, mimo że była ona już obsługiwana przez duchownych prawosławnych.