Kiriku keskele paigutati 1919. aastal Tartus enamlaste poolt mõrvatud Eesti õigeusu kiriku juhi ja püha märterpiiskopi Platoni haud, mida tänini kaunistab 1921. aastal skulptor Amandus Adamsoni valmistatud ja pärast tema surma 1931. aastal kirikusse paigaldatud kivisarkofaag.. Tõenäoliselt oli see ainus kirikusse matmine XX sajandi Eestis.1923. aastal sai Eesti Apostlik-Õigeususu Kirik ametlikult autonoomia tunnustuse Konstantinoopoli Patriarhaadilt. 1931. aastal pandi Tallinna Issanda Muutmise kiriku ette ka pronksist piiskop Platoni büst, mille Amandus Adamson valmistas juba 1920. aastal. Platoni büst sai kannatada 1944. aasta pommitamise ajal ja on veel praegugi täis pommikildude auke. Teadaolevalt toimus kiriku tugevasti pehastunud ja paljudes kohtades märgatavalt vajunud põranda põhjapoolse osa remont 1955. aasta augustist oktoobrini. Osa vanast põrandast lammutati ja vanad talad vahetati uute vastu välja. 1960 ndatel vahetati kirikus välja ka aknad. 1989. aastal värviti kiriku  lagi ja põrand. Aastatel 1997–1998 avati arheoloogiliste väljakaevamiste ajal kloostri sisehoovis asunud kalmistul üle 50 nunnamatuse. Lahkunud olid maetud kloostrihoovis kolmes kihis. 1999. aastal möödus 750 aastat tsistertslaste ordu Tallinna Püha Miikaeli nunnakloostri rajamisest. Selle aastapäeva tähistamiseks tekkis kloostri ajalugu pikka aega uurinud Sulev Mäeväljal mõte nunnapõrmud väärikalt ümber matta Tallinna Issanda Muutmise Peakirikusse. Ümbermatmispaigaks valiti koht kiriku põhjaseina ääres, mille sümboolsus seisnes selles, et seal asus kunagi nunnadeväär, kus nunnad tavaliselt missa ajal viibisid. Nii sängitatigi 1999. aasta septembris nunnade säilmed kiriku põhjaseina äärde. Hauakambrit markeerib kiriku põrandale paigutatud katteplaat.