W czasie niemieckiej okupacji miasta podczas I wojny światowej cerkiew była nieczynna. W 1920 r. obiekt został z polecenia Ministerstwa Spraw Wojskowych przekazany Kościołowi Ewangelicko-Augsburskiemu z przeznaczeniem na luterański kościół garnizonowy. W roku następnym, po wstępnej adaptacji budynku, 9 stycznia dokonano jego rekonsekracji; dawna cerkiew stała się jedynym w Polsce wojskowym kościołem ewangelicko-augsburskim. Do 1923 r. z obiektu korzystała również parafia Kościoła Ewangelicko-Reformowanego.
W latach 1931–1934 dokonano generalnej przebudowy świątyni, w czasie której usunięto z jej architektury elementy typowe dla cerkwi prawosławnych. Autorem projektu przebudowy kościoła w roku 1933 był arch. Teodor Bursze (pisownia zgodna z oryginałem na projekcie). W połowie lat 30. przystąpiono także do przekształcenia wnętrz świątyni polegającego m.in. na wykonaniu nowej dekoracji malarskiej ścian i stropów oraz obrazów olejnych. Prace te wykonali artyści z Akademii Sztuk Pięknych z Wilna: prof. Jerzy Hoppen, prof. Kazimierz Kwiatkowski oraz starszy asystent Leonard Torwirt. W roku 1936 według projektu Edgara Norwertha „urządzono” absydę oraz prezbiterium wraz z wykonaniem ołtarza głównego. Do budynku wstawiono także 24-głosowe organy.