W latach 60. XX wieku podjęta została decyzja o wysadzeniu budynku w powietrze. Dwukrotnie jednak, z powodu protestów miejscowych mieszkańców, do rozbiórki nie doszło. W związku z tym władze miejskie w 1967 postanowiły przebudować cerkiew na dworzec autobusowy, niszcząc zachowane jeszcze freski we wnętrzu, budując betonowy strop pod kopułami i umieszczając publiczne toalety w dawnym pomieszczeniu ołtarzowym.
W 1992 patriarcha moskiewski i całej Rusi Aleksy II rozpoczął starania o odzyskanie świątyni przez Rosyjski Kościół Prawosławny. Przedstawiciele władz miejskich twierdzili jednak, że szybkie przeniesienie dworca autobusowego w inne miejsce nie jest możliwe. Dopiero w 1997 rada miejska zdecydowała o przywróceniu obiektowi funkcji sakralnych i założeniu fundacji, która miała koordynować działania podejmowane w tym kierunku. W 1998 rada miejska ostatecznie postanowiła o przeniesieniu dworca autobusowego na teren dworca kolejowego w Astrachaniu, a arcybiskup astrachański Jonasz mianował pierwszego od dziesięcioleci proboszcza parafii św. Włodzimierza. W tym samym roku w budynku, który nadal pełnił świeckie funkcje, miało miejsce pierwsze od 1936 nabożeństwo. Dworzec autobusowy ostatecznie opuścił obiekt dopiero w lipcu 1999. Pierwsza Święta Liturgia została odprawiona w cerkwi w październiku tego samego roku.