Sobór był od początku istnienia ważnym ośrodkiem misyjnym. Stale dyżurował w nim człowiek tłumaczący niechrześcijańskim gościom znaczenie poszczególnych elementów wyposażenia budynku oraz przekazujący informacje o działalności misjonarzy z Rosji. Misja działała w Tokio do 1917, kiedy straciła wsparcie finansowe rządu rosyjskiego na skutek upadku caratu. We wrześniu 1923 sobór poważnie ucierpiał w czasie trzęsienia ziemi. Na skutek wstrząsów wolnostojąca dzwonnica przewróciła się na główną kopułę obiektu, zaś w chwilę później pożar strawił praktycznie całe wyposażenie wnętrza cerkwi. W kolejnym miesiącu pracujący w cerkwi kapłani zdecydowali się na podjęcie odbudowy świątyni w jej dotychczasowym kształcie, mimo znaczącego spadku liczby wiernych w latach po rewolucji październikowej w Rosji. Odnowiony sobór został ponownie poświęcony 15 grudnia 1929.