Kui Püha Miikaeli kloostrikirik 1716. aastal õigeusu Püha Feodor Stratilati kirikuks muudeti, piirduti esialgu rahapuuduse tõttu ainult õigeusu liturgiast tulenevate interjöörimuudatustega kolonel Mihhail Moltšanovi juhatusel. Aastatel 1725–1726 parandas Moltšanov veidi kiriku põrandat ja aknaid ning valmistas kirikuruumi ette uue ikonostaasi ülesseadmiseks. Moltšanovi käsul likvideeriti orelirõdu koos oreliga, kiriku lõunapoolses osas altari vastas loodi kooriruum ja seinte äärde paigaldati pingid. Ikonostaas ise valmis juba 1719. aastal kuulsa meistri Ivan Zarudnõi käe all. 1732. aastal pühitseti kirik ümber Issanda Muutmise kirikuks ja anti üle Tallinna õigeusklikest linnakodanikele. Vene sõjaväe jaoks ehitati aga kaks uut kirikut: Jumalaema Sünni ja Püha Feodor Stratilati kirik. „Issandamuutmise” mõiste kannab siin kolmekordset sisu. Esimene tähendus on muidugi teoloogiline, „Issanda muutmisele” toetuv. Teiseks said sellise nime Venemaa poolt vallutatud aladel mitmed uued kirikud, sest vene keeles tähendab sõna preobraženie ka „muutust”, „ümberkehastumist”, mis tähendas ka vallutatud maades toimunud muutusi. Ning kolmandaks põhjuseks on Peeter I lemmikpolgu ja Moskva lähedal asuva Preobraženie küla nimi; sealt algasid tsaari sõjamängud ja ettevalmistus „suurriigi” tõusuks ja seal loodigi samanimeline polk.

Kiriku ümberehitamiseni jõuti alles 1776. aastal. Tõenäoliselt kõrgendati kiriku edelanurgas asuv trepikäigu müüristik barokk-kiivriga torniks, millega asendati endine haritorn. Oletatakse, et tollal sai kirik ka barokse kelpkatuse, mis püsis XIX sajandi esimese veerandini. Samal ajal likvideeriti ka kalmistu kiriku ümber ja hilisematest matustest sinna ei ole midagi teada. Ilmselt suudeti kirik 1770ndail üsna korralikult remontida – hoone püsis veel pool sajandit barokse katuse ja graatsilise tornikiivriga gooti stiilis ehitisena. Eksterjööri muudeti alles 1820ndatel, kui keiser Nikolai I ümberehituseks raha annetas. Kirik oli tollal suhteliselt lagunenud ja varisemisohtlik. Keiser Nikolai I sekkus ise asjasse ja andis korralduse kirik parandada „kiiresti ja vastupidavalt”. 1827. aastal telliti Peterburi Arhitektuuriakadeemia professorilt Avraam Melnikovilt Issanda Muutmise kiriku sise- ja välisilme klassitsistlikuks ümberehitamise projekt. Tallinnas juhendas ehitustöid kubermanguarhitekt Johannes Daniel Bantelmann. Nii sai kirik järgmise kolme aastaga oma praeguse kuju. Melnikov ja Bantelmann ehitasid ümber hoone ülaosa, lammutasid vana kivikatuse ja varustasid uue katuse püstpalkidest kupliga, mis kaeti raudplekiga. Remonditi ka vana barokse vormiga kellatornikiivrit, mille varasem kellukesekujuline alaosa asendati mõneti saledama paisutusega – see on ka tänini säilinud. Samuti ehitati uus kahekordne puupõrand, mis tõsteti algsest 142 cm võrra kõrgemale. Kiriku altariosa tõsteti samuti ning selle ja pikihoone vahele ehitati kolmeastmeline trepp. Kirikuhoone kütmiseks paigaldati sinna glasuur-kahhelahjud: üks altaris, teine põhjapoolse seina ääres kahe akna vahel, kolmas ja neljas läänepoolse seina ääres, kus me neid tänapäevalgi näha võime. Aknaid tehti kaks korda suuremaks, muudeti klassitsistlikeks ja aknalauad tõsteti kõrgemale. Tõenäoliselt murti põhjaseina, uksest kõrgemale veel üks aken. Ümber lasti kujundada ka kiriku lõunapoolne osa: see tehti avaramaks ja ehitati ette lihtne, võiduvärava laadne lahtine eeskoda. Vaatamata kõigile remonditöödele on kiriku ruumivorm ja seda moodustavad seinad, piilarid ja võlvid säilinud algusaegadest tänini. Kahtlemata on tegemist Tallinna vanimate hulka kuuluvate võlvidega.

Samal ajal muudeti ka kiriku sisekujundust: Kiriku lagi kaunistati Peterburi maalikunstniku Mihhail Širjaevi poolt liimvärvidega sinises värvigammas. 1828. aastal võeti ka ikonostaas lahti ning viidi puhastamisele ja uuesti kuldamisele. Oluliselt muudeti ka kandekonstruktsioonide välisilmet: nimelt kujundati kaks läänepoolset 12-tahulist piilarit klassitsistlike puitpaneelidega ümber 4-tahuliseks ja varustati need barokkstiilis kapiteelidega pilastritega. Kiriku põranda all on need piilarid siiski säilitanud oma 12-tahulise kuju. Kui sisetööd lõppesid, pühitseti kirik uuesti 1830. aasta detsembris.

Kloostrikiriku algne põrand koosnes kunagi arvukatest hauaplaatidest. Veel eelmise sajandi keskpaigas oletati, et need on jäänud XIX sajandil kõrgemaks tõstetud põranda alla, kaetuna liiva- ja prahikihiga. Hilisemad uuringud on aga näidanud, et algne põrand ei ole tõenäoliselt üldse säilinud. Hauaplaadid võisid olla eemaldatud 1857. aastal, kui remonditi pehastunud põrandat ja ehitati välja põrandaalune ventilatsioonisüsteem. Samal ajal raiuti kiriku nelja jala paksustest seintest läbi mõned tuulutusavad ning rajati altarikamina korsten, mille tulemusel vähenes kirikus õhuniiskus. Kamin ehitati altari põhjapoolse seina äärde ning seda kasutati suitsuti süütamiseks. 1870. aastail võeti lampaadides kasutusele petrooleum ja küünaldena steariinküünlad, mis mõlemad tekitasid palju tahma, seetõttu tuli siseremonti nüüd sagedamini teha. 1895. aastal värviti uue kirikuvanema I. T. Hanini eestvedamisel seest tumenenud kiriku seinad jälle üle. Annetustega kogutud raha eest maaliti remondi ajal kiriku võlvialustele kilpkaartele ja nende alustele seintele kunstnik Vladimir Makovski originaalkavandite järgi umbes kolmemeetrised pühakute kujutised ja kirjutati „Usutunnistuse sõnad”, „et seinad räägiksid”. Monumentaalmaalide autoreiks on kohalik kunstnik ja gümnaasiumi joonistusõpetaja Theodor Albert Sprengel ning tema õpilane Gutmann. Seinamaalid on säilinud tänini.