Однако уже в начале XIX века вокруг храма начинают селиться мастера каретники со своими рабочими артелями и места в небольшой церкви стало всем недостаточно. И тогда был выстроен второй предел, расширивший пространство здания. Наступал 1812 год. Французы, занявшие Москву, устроили в церкви склад провианта и возможно это спасло здание от пожара и разрушения.
Церковь Николая Чудотворца в Новой слободе. Конец XIX века.
Уже в 1860-х годах улица получило свое название Долгоруковская (в честь покойного московского генерал-губернатора князя Владимира Андреевича Долгорукова) и стала застраиваться доходными домами. А храм меж тем все больше ветшал.
Возник план полностью перестроить здание, но на этот план наложило запрет Московское Археологическое общество (МАО) так как здание было «одним из стариннейших московских храмов и не подвергался перестройке со времени своего основания». В результате был принят проект архитекторов Н. С. Курдюкова и С. Ф. Воскресенского, согласно которому главный храм оставался нетронутым, зато трапезная и колокольня выстраивались заново.
В 1905 году была выстроена новая колокольня, она была спроектирована с повторением приемов шатровых и ярусных звонниц XVII века. Могучие, прямоугольные в плане ярусы, несут два яруса звона с высокими арочными проемами, вся композиция увенчана изящным шатровым верхом, на котором находились ныне утраченные главка с крестом. В декоре использованы полуколонки, нишки-ширинки, арочки, пояса, карнизы и другие детали. Её и сейчас можно увидеть за зданием «Союзмультфильма».
Но вот настал черед трудных лет, после революции 1917 года из храма было вывезено 17 пудов 8 фунтов золотых и серебряных. Пострадал и настоятель храма, протоиерей Виктор Кедров. В том же 1922 году он был осуждён на I процессе московского духовенства и мирян и приговорён к пяти годам лишения свободы. Но сама церковь была закрыта лишь в 1936 году и Моссовет распорядился устроить в храме Центральный антирелигиозный музей.
И вокруг церкви началось строительство. При перестройке восточная часть церкви вошла в новое пятиэтажное здание, алтарные выступы храма и приделов сохранялись в уровне подвала. К трапезной с приделами и колокольне пристроены современные объемы лестниц. Внутри пятиэтажной части комплекса сохранились некоторые части старого храмового здания (например, пол, выложенный метлахской плиткой) и даже несущие элементы.