1940 wurde Estland als Folge des Hitler-Stalin-Pakts von sowjetischen Truppen besetzt. Bischof Profittlich wurde 1941 verhaftet und starb 1942 im Lager Kirow. Sein ernannter Nachfolger Henri Werling wurde 1945 deportiert. Bis zum Ende des Stalinismus Mitte der 1950er Jahre war die kirchliche Arbeit in Tallinn nur verdeckt möglich. 1952–1987 war Miķelis Krumpāns Pfarrer an St. Peter und Paul. Mit der Perestroika begann eine neue Blütezeit. Mehrere Ordensgemeinschaften gründeten Niederlassungen in Tallinn. 1992 wurde mit Justo Mullor García wieder ein Apostolischer Administrator ernannt. Im September 1993 besuchte Papst Johannes Paul II. Estland. Die Peter-und-Pauls-Kirche wurde 1992 und 2002/03 renoviert und neu ausgestattet.