W II połowie XIX w. w soborze odbywały się nabożeństwa w języku estońskim; następnie dla prawosławnych Estończyków wzniesiono w Gatczynie odrębną cerkiew. W 1918, z inicjatywy metropolity piotrogrodzkiego Beniamina i za zgodą patriarchy moskiewskiego i całej Rusi Tichona do soboru przeniesiono relikwie przechowywane dotąd w pałacu carskim, a następnie na Kremlu moskiewskim – prawą rękę Jana Chrzciciela, Filermską Ikonę Matki Bożej oraz cząstkę Krzyża Pańskiego. W tym samym roku w podziemiu świątyni metropolita Beniamin wyświęcił czwarty ołtarz – Przeniesienia Relikwii Prawej Ręki Jana Chrzciciela. W 1919 ks. Joann Bogojawlenski, proboszcz soboru, wywiózł relikwie do Rewla, uchodząc z miasta przed siłami czerwonych.
Sobór pozostawał czynny do 1938. W wymienionym roku skazani na śmierć i rozstrzelani zostali obaj służący w nim kapłani, protoprezbiterzy Aleksiej Błagowieszczenski i Aleksandr Kałaczew. Świątynia została zamknięta, jej majątek skonfiskowany, zaś ikonostas rozłożony na części. Zniszczeniu konstrukcji zapobiegła mieszkanka miasta Warwara Prozorowa, która ukryła ikonostas w swoim domu.