W ramach wywózek ludności ukraińskiej do ZSRR, a następnie Akcji „Wisła”, wszyscy wyznawcy prawosławia zamieszkali w Sosnowicy, w liczbie 500 osób, musieli opuścić miejscowość. Porzucona cerkiew w latach 50. XX w. służyła jako magazyn gromadzki. Jej wyposażenie uległo w tym czasie całkowitemu zniszczeniu. Mimo to w 1963 proboszcz lubelskiej parafii ks. Piotr Kosacki podjął próbę przywrócenia świątyni do użytku liturgicznego, nielegalnie odprawiając nabożeństwo, za co władze zabroniły mu posługiwania na terenie całego powiatu. Zgodę na przywrócenie cerkwi w Sosnowicy do pierwotnych funkcji Polski Autokefaliczny Kościół Prawosławny otrzymał w 1966, jednak w latach 70. wykonano jedynie prace zabezpieczające cerkiew przed całkowitą ruiną, a zdewastowany budynek został odnowiony dopiero w latach 90. XX wieku. Dokonano wówczas napraw dachu i stolarki drzwiowej. Prace remontowe przedłużały się z powodu braku niezbędnych środków.
Cerkiew w Sosnowicy od powstania diecezji lubelsko-chełmskiej (1989) do 2003 r. była filią soboru katedralnego w Lublinie, zaś w 2003 stała się placówką filialną parafii w Horostycie. Do 1997 pozostawała jednak nadal nieczynna. Od tego roku jest w niej odprawiana jedna Święta Liturgia rocznie w święto patronalne (12 lipca).