Pendant la Révolution française, les bénédictines sont chassées de leur abbaye en 1791, et sont remplacées sous la Restauration par des religieuses augustines en 1823 - quand l'abbaye devient l'Hôtel-Dieu de Caen, puis l'hospice Saint-Louis - et y restent jusqu'en 1983. En 1865, la nef de l'ancienne église abbatiale, qui devient église paroissiale du quartier sous le vocable de Saint-Gilles, est profondément restaurée. Au , la façade et les tours sont reconstruites intégralement. En juin 1944, pendant le débarquement allié et la bataille de Caen, l'église et l'abbaye sont relativement épargnées par les bombardements, alors que la ville est gravement touchée dans plusieurs quartiers. Une dernière restauration de l'intérieur de l'église intervient entre 1990 et 1993.