Po rewolucji październikowej w 1917 r. budynek został 5 lipca 1926 r. skonfiskowany na podstawie postanowienia Rady Komisarzy Ludowych BSRR. Pomimo licznych represji wobec wierzących i kapłanów do 1936 r. potajemnie odbywały się tutaj nabożeństwa. Na początku wielkiego terroru w 1937 r. świątynię ostatecznie zamknięto, a następnie wysadzono w powietrze przez brygadę saperów dowodzoną przez Petra Hryhorenko, później znanego dysydenta. Dokonano tego w ramach przebudowy centrum miasta, którą przerwał wybuch II wojny światowej. Dopiero w 1949 r. na miejscu cerkwi wybudowano fabrykę. W latach 70. XX w. warsztaty przeniesiono na obrzeża miasta, a budynki popadały w ruinę. Ich pozostałości zburzono latem 1998 r. 26 września 1998 Patriarcha Moskwy i Wszechrusi Aleksy II położył pierwszy kamień i kapsułę z pamiątkowym dyplomem w miejscu odbudowy Soboru Zaśnięcia. W czerwcu 2000 rozpoczęto prace budowlane, które zakończono w 2010.
30 września 2011 sobór został uroczyście poświęcony przez egzarchę Białorusi, metropolitę mińskiego i słuckiego Filareta. Wśród obecnych archirejów (biskupów) był metropolita nowogrodzki i staroruski Lew, syn witebskiego duchownego.
Świątynia należy do dekanatu witebskiego św. Mikołaja eparchii witebskiej i orszańskiej Egzarchatu Białoruskiego Patriarchatu Moskiewskiego.