Im Jahr 1897 begann nördlich der Uspenski-Kirche und östlich der Iversky-Kathedrale der Bau eines neuen, majestätischen Kathedralentempels. Der Nischni-Nowgoroder Historiker und Restaurator A. I. Dawydow merkt in seinem Artikel "Die Dreifaltigkeitskathedrale des Vykso Iversky Klosters" an, dass der Klosterkomplex nicht in der Form geplant war, wie er zu Beginn des 20. Jahrhunderts entstand. Das Gebiet des Klosters erweiterte sich allmählich, und die Kirchen, der Glockenturm, die Zellen und andere Gebäude wurden zu unterschiedlichen Zeiten und von verschiedenen Architekten errichtet. Die Wahl des Standorts für die neue Kathedrale, an dem zuvor eine hölzerne Kapelle stand, war jedoch nicht zufällig: Die architektonische Logik verlangte den Bau eines majestätischen Bauwerks, das das Zentrum des Ensembles bilden sollte.

Das Projekt der Kathedrale wurde vom Moskauer Architekten P. A. Winogradov entworfen, der als Grundlage den Haupttempel des Nikolougrischski-Klosters nahm, der von A. S. Kaminski geschaffen wurde. Diese Wahl war symbolisch, da der heilige Varna von Gethsemane im Ugrischski-Kloster zum Hierodiakon geweiht wurde. Die Dreifaltigkeitskathedrale ist jedoch keine Kopie: Winogradov verwendete eine räumlich-volumetrische Lösung, interpretierte die Details jedoch auf seine eigene Weise. Dawydow hebt hervor, dass an den Fassaden des Gebäudes riesige Archivolten, die die Zakomaren imitieren, mächtige "brilliante" Rustika und kleine Details der Fensterrahmen kombiniert wurden, was der Kathedrale nicht nur Großartigkeit, sondern auch Pomp verlieh. Der Bau zog sich lange hin: Bis 1900 waren die Wände und Gewölbe fertig, 1902 die Kuppeln, und 1906 wurde die Innenausstattung abgeschlossen. Die Weihe war für 1906 geplant, wurde jedoch aufgrund des Todes des heiligen Varna von Gethsemane und anderer Gründe verschoben. Letztendlich wurde der Tempel 1909 geweiht, und zwei seiner Kapellen 1912.

Zeitgenossen bemerkten die Majestät der Kathedrale. Der Moskauer und Kolomensker Metropolit Wladimir Bogojawlensky sagte, dass "so ein Tempel auch in Moskau selten wäre". Die Fläche der Kathedrale betrug 1400 Quadratmeter, die Höhe bis zum Kreuz auf der zentralen Kuppel überstieg 50 Meter, und sie bot Platz für bis zu 4000 Betende. Unter den Heiligtümern wurden die Iverskaja Ikone der Gottesmutter und die Statue des Weinenden Christus besonders verehrt. In den sowjetischen Jahren nahm das Schicksal der Kathedrale und des gesamten Iversky Klosters eine tragische Wendung: 1919 wurden sie geschlossen, und im Sommer 1927 wurde der Haupttempel gesprengt. Die Kuppeln, Trommeln und Gewölbe stürzten ein, aber die tragenden Wände blieben stehen und wurden zur Grundlage für die Wiederherstellung.

Die Wiederbelebung des Vykso Iversky Klosters begann Ende des 20. Jahrhunderts. 1991 wurde eine religiöse Gemeinschaft registriert, die 1997 zum Kloster wurde. Der Wiederaufbau des Haupttempels begann, und 2003 wurde der Vorraum geweiht. Bis zur vollständigen Wiederherstellung ist es noch weit, aber die Arbeiten gehen weiter. Die Dreifaltigkeitskathedrale ist von Baugerüsten umgeben, das Gewölbe wurde errichtet, die Trommeln wurden installiert, auf die bald die Kuppeln mit vergoldeten Kreuzen gehoben werden.