En la descripción del monasterio a finales del siglo XIX se menciona que el templo estaba ubicado en el primer piso de un edificio rectangular de dos pisos, al norte de la catedral. El edificio del refectorio con el templo fue construido en 1807 según un plan aprobado por el arzobispo de Nizhni Nóvgorod, Benjamín Krasnopevkov. Originalmente, aquí se ubicaban las celdas de invierno para los monjes. El arzobispo Benjamín planeaba construir este edificio para sí mismo, para luego retirarse y vivir en la comunidad de Orenburg. Sin embargo, falleció antes de llevar a cabo esta intención, y el edificio con la iglesia doméstica fue dejado para el refectorio de la hermandad. Con el tiempo, el edificio y el templo fueron remodelados en varias ocasiones. Se sabe que el antimins de la iglesia de Pedro y Pablo fue consagrado por el obispo Juan en 1836, 29 años después de la construcción del edificio.

Según la descripción de los bienes del monasterio de 1883, la tercera iglesia, de un solo altar y cálida, estaba dedicada a los apóstoles Pedro y Pablo. Tenía una longitud de 5 sazhen con altar y un ancho de 2 sazhen y 1 arshin. La cúpula de forma octogonal estaba cubierta de hierro y pintada de verde, y la parte superior estaba revestida de hojalata blanca. Las paredes exteriores estaban enlucidas y pintadas de color turquesa. La iglesia tenía 12 ventanas: 6 con rejas en la parte inferior y 6 sin rejas en la parte superior. El suelo era de madera, pintado de ocre, y el techo era de madera y enlucido. Había dos puertas: una en el lado sur desde el refectorio de la hermandad y otra en el lado oeste desde el pasillo del segundo piso. Se añadieron coros con barandillas pintadas al lado oeste. La estufa era de ladrillo simple y estaba enlucida.

En 1883, bajo el abad del monasterio, el obispo Macario Mirólyubov, se instaló un sistema de agua en el monasterio de Orenburg. El tanque principal, que podía contener hasta 1000 vedros de agua, se colocó en la parte occidental del edificio del refectorio bajo el techo. El agua llegaba al patio y al baño a través de tuberías. Sin embargo, se cortaron algunas vigas, lo que provocó grietas en las paredes y la putrefacción de las estructuras de madera, lo que hizo que parte de las celdas no se utilizaran.

A principios del siglo XX, debido a la antigüedad del techo y las estructuras portantes, el templo de Pedro y Pablo fue remodelado. El abad del monasterio, el archimandrita Arcadios, planeaba cambiar no solo la distribución, sino también la apariencia del edificio. El novicio Sergey Lebedinski desarrolló un proyecto en estilo ecléctico para las fachadas del edificio del refectorio y de la iglesia. Sin embargo, al final, el edificio fue reparado a fondo, y los cambios afectaron principalmente la distribución interna y el acabado. Los trabajos se llevaron a cabo con fondos de la comunidad.