Po kasacie klasztoru w 1864 kościół w Leśnej Podlaskiej został kościołem parafialnym, a w 1875 stał się świątynią prawosławną. Na początku lat 80. XIX wieku wnętrze kościoła zostało przebudowane, a dach został zwieńczony pięcioma kopułami. W latach 1885–1915 przy dawnym kościele funkcjonował żeński klasztor prawosławnyU. A. Pawluczuk, Życie monastyczne w II Rzeczypospolitej, Wydawnictwo Uniwersytetu w Białymstoku, Białystok 2007, ..
W czasie I wojny światowej kościół został zdewastowany. Paulini powrócili do klasztoru w Leśnej w 1919. Rozpoczęty wkrótce remont świątyni przywrócił jej częściowo pierwotny wygląd. W latach 1923–1925 rozebrano cerkiewne kopuły, w 1927 przebudowano fasadę (wg projektu architekta Adolfa Szyszko). W 1927 do kościoła powrócił cudowny wizerunek Matki Bożej, wywieziony w końcu XIX wieku do Łomży.
Architektura i wyposażenie Kościół jest trójnawowy w układzie bazylikowym. Prezbiterium o szerokości równej nawie głównej, zamknięte trójbocznie. Po jego bokach umieszczone są dwa pomieszczenia: zakrystia i skarbiec. Fasada dwuwieżowa, w typie barokowych „falujących” fasad. Wieża południowo-zachodnia jest niższa, zwieńczona baniastym hełmem – jest to pozostałość z czasów przebudowy kościoła na cerkiew.