Во время пожара 1811 г., охватившего весь Подол, храм был сильно разрушен и вновь восстановлен в 20-х годах XIX в. по проекту архит. А. И. Меленского с сохранением барочных форм. В начале 30-х годов XIX в. сооружена одноярусная пристройка вокруг колокольни. Во второй половине XIX в. возведен верхний ярус колокольни в формах классицизма. В церкви к северному и южному концам креста добавлены тамбуры. В1868 г. к южной стороне притвора была пристроена часовня. Тип здания восходит к крещатым одноверхим украинским церквям. Характерной особенностью его плана является граненая удлиненная западная ветвь креста и заметно укороченные (также граненые) боковые ветви. Купол поставлен на восьмигранный барабан, покоящийся на высоких и широких подпружных арках. Все ветви креста перекрыты цилиндрическими сводами, переходящими в сомкнутые своды в граненых частях ветвей креста. В интерьере сохранилась масляная живопись 1833 г., выполненная художником А. Суховеевым с помощниками. В 1903 г. росписи обновлены художником Г. С. Крушевским. В начале XX в. часть храма расписана по образцу киевского Владимирского собора. С 1977 г. ведутся исследовательские и реставрационные работы. Сооружение является центром композиции и архитектурной доминантой одного из своеобразнейших ансамблей старого Подола. Оно замыкает перспективу ряда улиц, что характерно для застройки городов XVIII в.