Die Äbtissin Paraskeva sah sich mit vielen Herausforderungen konfrontiert, und eine der Hauptaufgaben war der Bau einer Kathedrale im Namen der Heiligen Dreifaltigkeit. Obwohl die Kirche der Heiligen Paraskeva umgebaut und erweitert wurde, blieb sie für das wachsende Kloster zu klein. Die Schwestern wollten unbedingt einen neuen Tempel errichten, da die alte Kirche zu klein war und die neuen Klostergebäude sie den Pilgern aus dem Blickfeld nahmen. Doch es fehlte an Mitteln für den Bau. Der Kloster-Rat beschloss, sich schrittweise auf den Bau vorzubereiten und erhielt die Genehmigung von der Verwaltung der staatlichen Besitztümer zur Gewinnung von Stein auf dem Berg Obi-kir, der fünf Werst vom Kloster entfernt liegt. Die Mutter Äbtissin entschloss sich, mit dem Bau eines majestätischen Tempels zu beginnen. Bischof Martinian segnete dieses Vorhaben und führte am 24. Juli 1894 mit dem Klerus die feierliche Weihe des Ortes und den Grundstein für den neuen Tempel durch.

Das Projekt des neuen Tempels wurde von dem Architekten Valentin Augustowitsch Feldman entworfen. Geplant war, ihn im rein russischen Stil des 17. Jahrhunderts, zweigeschossig, zu bauen. Im Erdgeschoss sollte die Kirche im Namen der Heiligen Paraskeva, die Gruft und Heizkessel untergebracht werden. Der obere Tempel war als dreischiffig geplant: der Hauptaltar im Namen der Heiligen Dreifaltigkeit, der nördliche, des Erzengels Michael, der südliche, der Entschlafung der Gottesmutter. Der obere Tempel war für 700 Personen ausgelegt, der untere für 200. Die geschätzten Kosten der Kathedrale betrugen hunderttausend Rubel.

Diese Summe war enorm für das Kloster, und die Abtei verfügte nicht über solche Mittel. Der Hochwürdigste Martinian wandte sich um Hilfe beim Bau an den Oberprokurator des Heiligen Synods K. P. Pobiedonoszew, der aus dem Medynzewski-Wohltätigkeitsfonds 3000 Rubel zur Verfügung stellte. Graf N. F. Heyden spendete 9000 Rubel zur Geburt seiner Tochter Maria. Der Gutsbesitzer aus der Taurischen Provinz P. V. Popov fügte weitere 5000 Rubel hinzu. Dank dieser großzügigen Spenden konnte der Bau beginnen, und erfahrene Bauarbeiter wurden eingeladen. Laut Vertrag mit dem Auftragnehmer sollte der Bau der Kathedrale 10 Jahre dauern und nicht später als 1905 abgeschlossen sein. Der Bau wurde jedoch aufgrund des Krieges, der Revolution und der Schließung des Klosters nicht abgeschlossen. Im Jahr 1929 wurde die Kathedrale gesprengt. Derzeit wird die Kathedrale im Namen der Heiligen Dreifaltigkeit auf dem alten Fundament wiederhergestellt.