Пожар 1803 года разрушил своды костела, часовни, подсобные помещения. Однако владевший в то время Олеском последний польский гетман коронный Северин Ржевуский (1743-1811) способствовал быстрому возрождению храма. В 1841 году случился новый большой пожар, последствия которого ликвидировали целых шесть лет, при этом облик строения был значительно изменен. В ХХ столетии храм уже был достопримечательностью Олеско, поэтому в 1927 году под руководством архитектора Бронислава Виктора прошла масштабная реставрация здания. С приходом советской власти после Второй мировой войны храм был закрыт, отдан под склад, хотя и признан памятником архитектуры. Реставрация 1960 года вернула колокольне сомкнутую кровлю, какой она была до 1927 года. В 80-х годах прошлого века храм передали Львовской галерее искусств ввиду его архитектурной ценности. Лишь 1993 году его возвратили верующим Украинской православной автокефальной церкви.