Czasy władzy radzieckiej Po wybuchu rewolucji październikowej sobór funkcjonował jako świątynia, zarówno w okresie władzy białych Kozaków: Aleksieja Kaledina oraz przywódców Republiki Dońskiej: Piotr Krasnowa i Afrikana Bogajewskiego, jak i w pierwszych kilkunastu latach rządów bolszewików. Zmiany nastąpiły dopiero w okresie nasilenia działań antyreligijnych. W 1934 sobór Wniebowstąpienia Pańskiego, nazywany „drugim słońcem Donu”, został pozbawiony pozłacanego dachu miedzianego, który miał być zastąpiony blachą żelazną. Tymczasem jednak przez kilka lat świątynia niszczała narażona na działanie czynników atmosferycznych. W tymże 1934 została zamknięta i zamieniona na magazyn.
Sobór ponownie otwarto w 1942, w okresie niemieckiej okupacji, gdy stał się katedrą zreorganizowanej przez bp. Mikołaja eparchii rostowskiej i cerkwią wojskową Kozackiego Stanu, kolaboranckiej formacji pod dowództwem atamana marszowego Siergieja Pawłowa. Po opuszczeniu Nowoczerkaska przez Niemców i ich kozackich sojuszników sobór funkcjonował nadal jako świątynia.
W czasach władzy radzieckiej w pomieszczeniach piwnicznych znajdował się jednak magazyn żywności, na górze zaś odbywały się nabożeństwa.