W 1837 dla świątyni zakupiono nową darochranitielnicę (dotarła do świątyni dopiero w marcu 1838), zaś w 1839 kolejne księgi liturgiczne – Ewangeliarz i Apostoł.
Począwszy od 1837 wszystkie utensylia cerkiewne zakupywane dla cerkwi unickich na Podlasiu były wyświęcane w świątyni w Kleszczelach przez proboszcza miejscowej parafii, ks. Antoniego Sosnowskiego.
W 1838 do cerkwi uczęszczało 2714 parafian, co czyniło z niej drugą co do liczby wiernych placówkę duszpasterską na Podlasiu. Tylko 617 z nich uznano jednak w tym roku za realnie praktykujących (przystąpili do spowiedzi i Eucharystii).
W 1839, na mocy postanowień synodu połockiego, świątynia przeszła do Rosyjskiego Kościoła Prawosławnego. Parafia w Kleszczelach była ostatnią placówką duszpasterską, której proboszcz zadeklarował chęć konwersji. Chociaż ks. Antoni Sosnowski popierał działania delatynizacyjne, a nawet sugerował ich przeprowadzenie wcześniej, niż ich główny koordynator Józef Siemaszko, nie chciał całkowitej likwidacji obrządku unickiego. Zgodził się zostać duchownym prawosławnym dopiero na początku 1839, pod wpływem bezpośrednich nacisków władz rosyjskich (areszt domowy w Białymstoku i groźba zsyłki do guberni kostromskiej). Wydarzenia te, łącznie z oporem księży z Nowego Berezowa i Czyż, określono w II połowie XIX w. jako smutę kleszczelowską.