Император Николай I посетил Успенский собор во время своего путешествия по Волге.
В 1838 году был построен Троицкий зимний собор, предназначенный для повседневной службы. За его проект архитектор И. Е. Ефимов в 1820 году получил звание «назначенного в академики». Троицкий зимний собор был возведён на церковные суммы, с помощью горожан и благотворителей из числа горожан. В издании «Краткие статистические сведения о приходских церквах Костромской епархии» 1911 года весь соборный ансамбль из двух храмов и колокольни назван Успенским собором.
В 1855 году в Успенском соборе были проведены большие работы, о чём сообщает надпись на его столпе.
Юго-западный угол ограды занимает каменная сторожка, построенная, предположительно, на рубеже XIX—XX веков. В начале XX века были надстроены приделы Успенского собора, а Троицкий собор стал пятиглавым. Согласно изданию «Краткие статистические сведения о приходских церквах Костромской епархии» 1911 года, в начале XX века в Успенском храме имелось три престола: Успения Божией Матери (центральный), благоверного князя Александра Невского, равноапостольного князя Владимира; в Троицком также три престола: Пресвятой Троицы (центральный), Покрова Божией Матери и архистратига Михаила, Алексия, митрополита Московского. Реликвии собора включали местночтимый список Федоровская икону Божией Матери и Евангелие времен царя Михаила Фёдоровича, напечатанное при патриархе Филарете. Постоянные средства собора составляли проценты с капитала общего назначения в 925 рублей. Также имелся капитал в 300 рублей, предназначенный для украшения собора.
Причт по штату был семичленным: протоиерей, два священника, диакон и три псаломщика. При соборе было 414 квадратных сажень усадебной земли, в Ивановской пустоши — 30 десятин 1811 квадратных сажень. На пустоши располагались дома посторонних лиц, поселившихся с разрешения епархиального начальства. В Юрюпинской пустоши имелось 30 десятин 680 квадратных сажень, в том числе пахотной земли — 9 десятин, луговой — 3 десятины, под лесом — 17 десятин, под речкой — 1 000 квадратных сажень, под проселочной дорогой — 1140 квадратных сажень. На острове Белкаш имелось 80 десятин, в том числе сенокосной земли — 25 десятин, под песками, тальником и под водою — 55 десятин. Прихожан было 818 мужского пола, 1010 женского пола, по характеру занятий приход был торговым и фабричным. На расстоянии 3 верст от собора имелось 4 приходских селения. В полуверсте от собора имелось общее городское кладбище.
После революции 1917 года соборы оставались действующими. В мае 1932 года настоятелем собора стал обновленец Александр Боярский. В 1938 году соборы были закрыты и осквернены — превращены в гаражи. 1 ноября 1940 года в Успенском соборе было совершено последнее богослужение перед долгим перерывом. Затем храм был разграблен, но не разрушен. К 1941 году в райцентрах Ивановской области не осталось ни одной действующей церкви. Троицкий собор дважды закрывали для прихожан и приспосабливали под городские нужды. При каждом закрытии в нём пропадали некоторые ценности. В 1945—1946 году соборы были возвращены верующим. В 1962 году, в период хрущёвской антирелигиозной кампании иконостас Троицкого собора был разобран и отправлен в Москву для «смывки золота». На соборной площади у ограды, несмотря на просьбы верующих, на их глазах были сожжены иконы. Уцелели несколько икон, в том числе список Казанской иконы Божией Матери, выхваченный из-под топора.
В советское время Успенский собор впервые был отреставрирован в 1979 году. В 1988 году были восстановлены разрушенные ранее четыре барабана Троицкого собора и перекрыт купол центрального барабана. В 1989 году на территории Успенско-Троицкого собора были снесены все деревянные хозяйственные постройки, а на их месте, вдоль южной ограды, выстроены два одноэтажных здания из кирпича. До 1990 года в Троицком соборе находилась картинная галерея.
В 1991 году Троицкий собор был возвращён верующим. Зимой 1992 года кровли и купола ансамбля были покрыты серебристой кровельной жестью. В последующие годы Троицкий собор был отреставрирован приходским советом и реставраторами. Выкрашены стены, приобретены иконы и богослужебная утварь, установлены резные позолоченные иконостасы. Художником-реставратором Андреем Филипповым были расписаны приделы. Иконы были написаны нижегородскими художниками под руководством художника — клирика Успенского собора протоиерея Е. Юшкова. В 2008 году были позолочены купола Успенского собора. Перед главным входом в Успенский собор за оградой помещена большая водосвятная чаша.
Троицкий собор в начале XX века
фото из интернета