В 1927 г. монастырь был закрыт, а в 1934 г. была закрыта и Троицкая церковь. Впоследствии учрежденный здесь Ботанический Сад АН Украины использовал храм под склад стройматериалов, лабораторию, планировал переоборудовать помещение под панорамную экспозицию. В таких условиях настенные росписи разрушались от механических повреждений и погодных условий, так как помещение не отапливалось, окна были выбиты, сквозь крышу лил дождь и падал снег.


В 1980-е гг. «Укрреставрация» проводила работы по консервации настенных росписей с целью предотвращения их дальнейшего разрушения.


В 1992 г. храм был передан православной общине, и в нем возобновились богослужения.


Сегодня Троицкая церковь во многом восстановлена, отреставрировано большинство росписей, заново сделан резной дубовый иконостас, украшенный иконами псевдовизантийского письма.