Milliseid muutusi elas kloostrikirik läbi reformatsioonile järgnenud sajandeil, pole teada. Teatud muutusi võis kiriku sisekujunduses toimuda, sest katoliiklikku interjööri püüti adapteerida luteri usule. Reformatsioon kulmineerus Tallinnas 1524. aastal ja alates aastast 1543 muutus nunnaklooster tütarlaste õppeasutuseks. Nunnadel lubati kloostrist lahkuda või jääda sinna ja tegeleda aadliperede tütarlaste voorusliku haridusega. Õppeasutus eksisteeris veel üle poole sajandi. Sellest perioodist pärineb ka kirikutorni vanim kell, mis valati aastal 1575. Praegu on see ka Tallinna kõige vanem kirikukell.