Zmiana położenia cerkwi Świętej Trójcy nastąpiła po przewrocie październikowym i ostatecznym przejęciu władzy przez bolszewików. Wierni i kapłani poddani zostali represjom przez władze Swierdłowska, a świątynie prawosławne w mieście boleśnie odczuły m.in. akcję konfiskaty majątku Rosyjskiego Kościoła Prawosławnego w 1922. Duchowieństwo posługujące przy cerkwi Troickiej pozostało wierne metropolicie Sergiuszowi. Cerkiew została ostatecznie zamknięta w 1937, choć niektóre źródła podają, że stało się to już w 1936. Wnętrza zostały ograbione z pozostałych ikon oraz innych elementów wyposażenia liturgicznego i na trzech wozach wywiezione nad brzeg jeziora Szartasz, gdzie zostały zakopane. Budynek został przekazany swierdłowskiej straży pożarnej i pod tym kątem przebudowany. Wieża cerkiewna została przekształcona w pożarowo-ćwiczebną, a po kilku latach ostatecznie wyburzona. W międzyczasie na jej szczycie zamontowany został nadajnik radiowy. Okna zostały zamurowane by przystosować obiekt do nowej funkcji. Wyburzono także kopułę dawnej świątyni. W okresie sowieckim budynek był siedzibą kina "Łucz", a także klubu miejskiego, a w czasie pieriestrojki znajdowało się tu centrum rzemiosł. Na przełomie lat osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych budynek został de facto porzucony i pozostawał pusty. Pobliski cmentarz został zrównany z ziemią i przeznaczony pod budownictwo mieszkaniowe.