1727 budowla stała bez dachu, nie nadawała się do odprawiania liturgii. Msze były celebrowane w lokalnej cerkwi greckokatolickiej p.w. ŚŚ. Mikołaja i Jerzego.
Nowy kościół został zbudowany z inicjatywy i kosztem kolejnych właścicieli dóbr – generała Stanisława Poniatowskiego, ówczesnego podskarbiego wielkiego litewskiego i jego żony Konstancji z Czartoryskich, rodziców późniejszego króla Stanisława Augusta, który urodził się w Wołczynie 17 stycznia 1732 r. Poniatowscy, po nabyciu Wołczyna w 1721 r., rozpoczęli budowę barokowego pałacu z ogrodem, miasteczka oraz dwóch świątyń – kościoła rzymskokatolickiego i cerkwi greckokatolickiej. W nowo zaplanowanej kompozycji przestrzennej rezydencji kościół stanął w innej lokalizacji niż wcześniejszy, na osi pomiędzy kompleksem pałacowym a miasteczkiem. W tym celu Poniatowskiemu udało się na drodze zamiany pozyskać część ziemi cerkiewnej, położoną bezpośrednio przy gruncie dworskim od strony południowej. W pierwotnym zamiarze świątynia miała być drewniana. Budowę podjęto w 1728 r. po podpisaniu kontraktu z majstrem cieślą z Brześcia, Janem Żydowiczem, który równocześnie budował domy w miasteczku. Tymczasem w ciągu najbliższych kilku miesięcy zmieniła się koncepcja Poniatowskiego, który zrezygnował z kościoła drewnianego, postanawiając wystawić wspanialszy, murowany. W czerwcu 1728 r.