Nowa świątynia nie powtarzała układu przestrzennego poprzedniej: była obszerniejsza i miała trzy ołtarze – Trójcy Świętej, św. Agapiusza i św. Jonasza. Nad wszystkimi ołtarzami zbudowano dachy hełmowe. Dachy nad dwoma ołtarzami bocznymi usytuowane były na wąskich bębnach zdobionych rzędami kokoszników. Równocześnie z cerkwią zbudowano dzwonnicę.
W miejscowej cerkwi służyli patriarchowie Józef, Nikon, Joazaf II, Joachim oraz Adrian.
W 1812 cerkiew spłonęła w pożarze Moskwy, a w zrujnowanym budynku znalazła się jedna ze stajni żołnierzy Napoleona. Zniszczeniu uległ ikonostas, przetrwała natomiast część ikon, które na krótko przed francuską agresją zostały oddane do odnowienia. Świątynię poddano gruntownej renowacji po zakończeniu walk. W 1860 zamiast starszej dzwonnicy (nieco na zachód od miejsca, w którym była położona starsza) zbudowano nową, również zwieńczoną dachem namiotowym. Powiększono również ołtarz św. Agapiusza.
Cerkiew pozostawała czynna do 1939, gdy została zamknięta. Jednym z ostatnich służących w niej duchownych był Aleksandr Orłow, rozstrzelany w 1937 i kanonizowany jako jeden ze świętych nowomęczenników rosyjskichГоды гонений.