Okna zostały zamurowane by przystosować obiekt do nowej funkcji. Wyburzono także kopułę dawnej świątyni. W okresie sowieckim budynek był siedzibą kina Łucz, a także klubu miejskiego, a w czasie pieriestrojki znajdowało się tu centrum rzemiosł. Na przełomie lat osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych budynek został de facto porzucony i pozostawał pusty. Pobliski cmentarz został zrównany z ziemią i przeznaczony pod budownictwo mieszkaniowe.
Odzyskanie i remont cerkwi W październiku 1995 przedstawiciele Rosyjskiego Kościoła Prawosławnego podpisały porozumienie z władzami Jekaterynburga, na mocy którego budynek dawnej cerkwi Świętej Trójcy został zwrócony dawnym właścicielom. Ordynariusz eparchii jekaterynburskiej i wierchoturskiej Nikon włączył świątynię w struktury parafialne działające przy powstającej cerkwi Narodzenia Pańskiego. Budowla znajdowała się w opłakanym stanie technicznym. Początkowo nabożeństwa odbywać się więc musiały się w małym pomieszczeniu, znajdującym się poza obrębem dawnego obiektu sakralnego. Od razu rozpoczęto remont obiektu, a jego odbudowę wspierali mieszkańcy miasta, m.in. Władimir Kontiejew, zastępca mera Jekaterynburga. W 1998 na terenie dawnego cmentarza Włodzimierskiego ustawiono pamiątkowy krzyż. Główne prace rekonstrukcyjne zakończyły się w 2000. Wymieniono m.in.