Пожежа 1803 року зруйнувала склепіння костелу, каплиці, підсобні приміщення. Однак володів у той час Олеськом останній польський гетьман коронний Северин Ржевуський (1743-1811), який сприяв швидкому відродженню храму. У 1841 році сталася нова велика пожежа, наслідки якої ліквідували цілих шість років, при цьому вигляд будівлі був значно змінений. У ХХ столітті храм вже був пам’яткою Олесько, тому в 1927 році під керівництвом архітектора Броніслава Віктора пройшла масштабна реставрація будівлі. З приходом радянської влади після Другої світової війни храм був закритий, відданий під склад, хоча й визнаний пам’яткою архітектури. Реставрація 1960 року повернула дзвіниці зімкнуту покрівлю, якою вона була до 1927 року. У 80-х роках минулого століття храм передали Львівській галереї мистецтв з огляду на його архітектурну цінність. Лише 1993 року його повернули віруючим Української православної автокефальної церкви.