Муровану дзвіницю перед храмом звели 1890 року за проектом місцевого архітектора. Пізніше її поєднали з церквою приділом. Ще пізніше побудували недільну школу й будинок причта. Усі споруди зводилися коштом купців. 1909 року над створенням нових ікон і фресок у храмі працював відомий український художник Іван Їжакевич. 1917 року кафедру архієрея перемістили із закритого владою Свято-Преображенського собору в Свято-Троїцький. Але і його закрили 1934 року, розмістивши тут майстерні, магазини, склади. Під час Другої світової війни за німецької окупації у соборі поновили службу, его підремонтували зовні. Внутрішня реставрація розпочалася в 1950-х роках. Відновили пошкоджені розписи стін, а втрачені створили заново, встановили новий іконостас. Реставраційні роботи у храмі і навіть на прилеглій території тривають досі. Біля стін собору поховані ті, чиїми стараннями він створювався – архієреї та настоятелі собору. У храмі дбайливо зберігають реліквії та святині.