El 19 de mayo de 1566 comenzó la construcción de la iglesia en honor a los milagrosos Antonios y Teodosio de las Cuevas. Un año después, cuando la construcción estaba casi terminada, se derrumbó la bóveda de piedra. Por orden del igumen Sergio, se despejó el escombro y se continuaron los trabajos. La nueva iglesia era sin columnas, de una sola cúpula, de forma rectangular con una ábside, un refectorio cálido, bodegas y un almacén de pan en el sótano. A pesar de la tradición, el altar se ubicó no al este, sino al sur. La arquitectura de la iglesia reflejaba las formas de Moscú y Suzdal. La severa apariencia del templo se suavizaba con los marcos decorativos de las ventanas del segundo piso y los cornisas. En 1677, la iglesia se derrumbó por su antigüedad. Durante las obras de construcción, los pilastras centrales fueron destruidos al hacer nuevas ventanas. En 1806, se añadió una extensión al antiguo acceso a la izquierda para ampliar la sacristía. En 1832, la antigua entrada fue sellada definitivamente. En 1807, de la antigua refectorio se hizo un altar en memoria de la aparición de la milagrosa imagen de Suvensk. El viejo techo a dos aguas fue reemplazado en 1860 por uno semicircular.

La iglesia sufrió durante la explosión de la catedral en 1930. La iglesia de Antonios y Teodosio de las Cuevas fue restaurada para 2012.