В дни празднования в 1913 году трехсотлетнего юбилея Дома Романовых Кострому посетил император Николай II со своей семьей. 20 мая во второй половине дня он с дочерьми Ольгой, Татьяной, Марией и Анастасией осмотрел церковь Воскресения и поклонился ее святыням.
В начале тридцатых годов ХХ века было прекращено богослужение в Знаменской церкви, а затем закрыта и Воскресенская. По милости Божией у воинствующих атеистов не поднялась рука разрушить церковь Воскресения, как это они сделали со Знаменской, пребывающей и доныне в руинах. В подклете Воскресенского храма разместили тогда воинский склад, а в храме было устроено зернохранилище.
Богослужение в церкви воскресения Христова возобновилось в 1946 году при епископе Костромском и Галичском Антонии, который освятил храм 28 июля 1946 года. В церкви не имелось полов, рам, отсутствовали иконы местного ряда и царские врата, резьба иконостаса была варварски поломана. С помощью прихожан храм был постепенно приведен в порядок. Однако недолгие годы лояльного отношения советской власти к православной церкви сменились вновь притеснениями и гонениями. Не обошли эти события и Воскресенский храм.
В конце пятидесятых годов ХХ века была сделана попытка закрыть церковь якобы «по просьбе верующих», против чего решительно выступили епископ Костромской и Галичский Сергий и прихожане. Настоятелем храма тогда был назначен архимандрит Серафим (Борисов). Свое иноческое служение отец Серафим начал в Железноборовском монастыре, после закрытия которого 16 лет провел в лагерях и тюрьмах, в том числе и на Соловках.
С начала шестидесятых годов ХХ века при епископе Никодиме (митрополит Харьковский и Богодуховский) Воскресенский храм стал кафедральным собором вместо расположенной в центре города церкви во имя святителя Иоанна Златоуста. В 1964 году сюда перенесли из Иоанно-Златоустовской церкви главную святыню Костромского края — чудотворную Феодоровскую икону Божией Матери. Здесь она и находилась до 1991 года. 29 августа 1991 года крестным ходом святыня была перенесена во вновь открытый Богоявленско-Анастасиин собор, ставший кафедральным.
Воскресенская церковь, древняя и намоленная, пользуется особой любовью у костромичей и гостей города. Одних влечет под ее своды интерес к истории и культуре, большинство же приходит сюда, чтобы приобщиться спасительным таинствам веры, и видит в исторических и художественных достопримечательностях храма древние святыни родного православия.
Стены и своды окружающей четверик галереи церкви Воскресения на Дебре расписаны масляной живописью в семидесятых годах XIX века, скрывшей первоначальную фресковую роспись. Слева от западного портала в киоте — изображение Софии премудрости Божией и большая композиция на сюжеты откровения Иоанна Богослова о победе Христа над адом, 1652 года. Справа в киоте — чтимый фресковый образ Спасителя того же времени. На южной паперти изображена картина сотворения мира и главные события из жизни первых людей, а на северной — Вселенские Соборы. Справа от южного портала за иконостасом в киоте — чтимый фресковый образ Богоматери «Знамение». Восточную часть галереи занимает Екатерининский придел, устроенный в 1946 году. Изначально придел располагался в дьяконнике главного алтаря за иконостасом. Здесь до сих пор находится древний образ святой великомученицы Екатерины, написанный, возможно, в конце XVI в. – начале XVII в. для раннего иконостаса деревянного храма.
В четверик церкви и расположенный с севера Трехсвятительский придел ведут порталы, украшенные белокаменными дыньками и карнизами с тончайшей резьбой по камню в виде растительного орнамента. Кованые железные двери с задвижками и железными «веревками» — ровесники храму. Стены четверика сплошь покрыты масляной живописью на евангельские сюжеты. Древний иконостас был заменен ныне существующим в 1852 году с включением в него старых икон. Иконы нижнего яруса не сохранились и заменены вновь собранными при открытии церкви. Заслуживают внимания старинные образа второй половины XVII века: Иоанна Предтечи с 40 клеймами миниатюрной живописи его жития, апостолов Петра и Павла с московскими святителями, две иконы Ветхозаветной Троицы; иконы XVIII–XIX веков — Феодоровской Божией Матери с 26 клеймами, в которых нашли отражение события из истории Костромы, и святителя Николая с 40 клеймами жития. Слева от царских врат перед солеёй в киоте помещен чтимый список (середины XIX века) с Феодоровской чудотворной иконы Богоматери в изящном окладе, украшенном эмалями. Этот образ участвовал во многих крестных ходах. Слева в отдельно стоящем киоте — образ святителя Николая с 8 клеймами жития, называемый «Николо-Бабаевским» — древний список с чудотворной иконы.
У северного клироса обращает на себя внимание Толгская икона Богоматери (1862 года) в искусном окладе, украшенном бисером — мера и подобие чудотворного образа.
Перед иконостасом в специально устроенном ковчеге почивают частицы мощей Киево-Печерских святых: преподобного Илии Муромца; преподобного Прохора лебедника, прозванного так за то, что он питался лебедою; преподобного Дамиана целебника, «иже исцеляше больных молитвою и святым елеем»; святителя Нифонта, архиепископа Новгородского); преподобного Марка гробокопателя и преподобного Спиридона просфорника, в зрелых летах научившегося грамоте и каждый день прочитывавшего всю Псалтирь.
Из икон в киотах вокруг столбов заслуживают внимания довольно большие живописные образа XVII века «Похвала Богородицы», «Святитель Николай» с житием, «Божия Матерь Смоленская» и «Троица Ветхозаветная».
Подлинной сокровищницей древнерусского церковного искусства является Трехсвятительский придел с пятиярусным иконостасом XVII века и монументальными фресковыми росписями 1652 года, приписываемыми исследователями выдающемуся живописцу-костромичу Гурию Никитину и работавшим в его дружине художникам. Росписи здесь посвящены житию святителей и мученической кончине апостолов.
Царские врата, сень над ними и тябла иконостаса покрыты мелкой орнаментальной резьбой с полихромной раскраской, позолотой и серебрением. Тябло в подножье деисусного чина поддерживается квадратными столбиками, завершающимися резными кистями рук. В 1873 году иконостас был реставрирован большесольским резчиком Трубниковым. Особенность этого иконостаса — размещение над местным рядом редких иконных изображений: «Единородный Сыне» и «Проповедь апостолов» (XVII века). На традиционном месте — справа от царских врат — храмовый образ святителей Василия Великого, Григория Богослова, Иоанна Златоуста, середины XVII века.
Под сводами Воскресенской церкви со временем собралось немало произведений церковного искусства, в том числе и из закрываемых в годы гонений церквей. При открытии московского Свято-Данилова монастыря, а затем и костромского Богоявленско-Анастасииного часть икон и утвари была пожертвована в эти обители, В церкви постоянно проводятся реставрационные работы под руководством опытных специалистов из костромской реставрационной мастерской. Так, иконы и монументальные росписи реставрировались художниками под руководством А. М. Малофеева, резьба и позолота иконостасов — резчиками-реставраторами во главе с Н. П. Шаровым, историко-архивные исследования проводились Е. В. Кудряшовым.
В 1998 году начались работы по восстановлению колокольни Знаменской церкви, разрушенной до основания в тридцатых годах ХХ века. 26 сентября 2001 года воссозданная колокольня была освящена архиепископом Костромским и Галичским Александром.