В 1783 году Крым был присоединён к России. Христианское население городов стало увеличиваться. В связи с ростом населения Керчи сначала был построен ещё один храм, а затем было принято решение об увеличении вместимости храма Иоанна Предтечи. В 1801 году начался ремонт храма с увеличением его размеров, к августу 1803 года соорудили трёхнефную западную пристройку с хорами и колокольней. К 1835 году была возведена северная прямоугольная пристройка с пилястрами и фронтоном. В начале 1840-х годов церковь опять реконструировали, при этом старую колокольню заменил притвор, а вместо неё по проекту Александра Дигби (младшего) возвели новую двухъярусную колокольню с запада. За годы существования храм основательно ушёл под землю — вокруг него наросли пласты земли; кроме того, при сооружении крепости храм окружили валы. В 1892 году северная пристройка была переделана в придел, освященный 13 (25) ноября 1893 года во имя Николая Чудотворца и святой Великомученицы Екатерины в память об избавлении от смерти цесаревича Николая 29 апреля (11 мая) 1891 года в Японии.