У Троїцькому Ізмайловському соборі в 1867 році відбулася церемонія вінчання російського письменника Ф. Достоєвського. Після революції 1917 року Троїцький Ізмайловський собор був розграбований і в 1938 році закритий для богослужінь. У 30-і роки 20 століття був розроблений план, по якому в соборі передбачалося влаштувати крематорій, однак, на щастя, він не був втілений у життя. Довгий час приміщення собору використовувалося як склад, що завдало архітектурної споруди серйозної шкоди.
У 1990 році собор був повернутий віруючим, в ньому поновилися служби, проте реставраційні роботи тривають в храмі досі. Проведена величезна робота по відновленню та реставрації собору в результаті якої зовнішній вигляд собору придбав свою первісну красу, відновлені і освячені ієрейським чином центральний приділ на честь Святої Живоначальної Трійці, каплиця Іоанна Воїна і боковий вівтар святої рівноапостольної Марії Магдалини.
У Троїцькому Ізмайловському соборі знаходиться найдавніша ікона, яка взагалі є в петербурзьких православних храмах. Це ікона Святої Живоначальної Трійці. Образу вже більше 600 років, він був написаний 1406 рЩодня о 16:00 в соборі служиться молебень перед мощами великих угодників Божих: блаженної стариці Матрони Московської, покровителів сім'ї Петра і Февронії Муромських і святителів Василя Великого, Григорія Богослова і Іоанна Златоуста.