W okresie międzywojennym kaplica uzyskała funkcję filii pińskiego kościoła parafialnego pw. Wniebowzięcia NMP, od 1925 r. pełniącego funkcję katedry nowo powołanej diecezji pińskiej. W latach trzydziestych XX w. liczba wiernych przypisanych do kaplicy wynosiła zaledwie około 200. Dubojskiej filii podlegała wówczas zbudowana w 1926 r. w pobliskich Żytnowiczach drewniana kaplica dworska p. w. Znalezienia Krzyża Św., należąca do rodziny Rydzewskich (obecnie nie istnieje). W latach trzydziestych XX w. kaplica została odnowiona. Wymieniono wówczas pokrycie kopuły korpusu z gontu na blachę oraz zniesiono dach kopulasty nad kruchtą, nadbudowując ją zarazem o trójkątny szczyt i przykrywając dachem namiotowym.
Po II wojnie światowej kaplicę zamknięto. Służyła m.in. jako magazyn, poczta, pomieszczenie dla agregatu prądotwórczego i została przekształcona we wnętrzu. Obecnie jest nieużytkowana, przewidziana na punkt muzealny przy miejscowym rezerwacie przyrody, urządzonym na terenie parku podworskiego. Ma upamiętniać m.in. osoby związane z historią Duboi – Adama Naruszewicza i Atanazego Brzeskiego.