W 1899 dokonano jej generalnego remontu, odnawiając również wewnętrzną dekorację malarską obiektu.
Po 1917 W 1922 metropolita Eulogiusz (Gieorgijewski) przeniósł do Paryża stolicę Zachodnioeuropejskiego Egzarchatu Rosyjskiego Kościoła Prawosławnego, czyniąc cerkiew soborem katedralnym.
W 1950 rozpoczęto trwający dziesięć lat kapitalny remont całego obiektu, związany z jego złym stanem technicznym: w ciągu dziesięcioleci w kopułach cerkwi powstały osiągające do sześciu centymetrów szczeliny, zaś same wieże pochyliły się o 3–4 stopnieN. Makarowa, Russkije..., s. 162..
Od 1964 dolna świątynia soboru (zwana „la crypte”) jest siedzibą francuskojęzycznej parafii Trójcy Świętej. W dolnej świątyni odprawiane są też nabożeństwa mołdawskojęzycznego punktu duszpasterskiego Zwiastowania Bogurodzicy.
Od 1983 sobór znajduje się na liście prawnie chronionych zabytków Francji. W 1996 ponownie był remontowany.
Architektura Wygląd zewnętrzny Cerkiew powstała według projektu Romana Kuźmina oraz Iwana Strohma (dozorującego prace), członków petersburskiej Akademii Sztuk Pięknych w typowym dla rosyjskiej architektury cerkiewnej swojej epoki stylu bizantyjsko-ruskim. Przygotowując plan soboru, inspirowali się oni wyglądem Hagia SofiiN. Makarowa, Russkije..., s. 160..