W 1752 po pożarze kościół został odbudowany w stylu barokowym. W 1757 wnętrze świątyni pokryto iluzjonistycznymi freskami przez nadwornego malarza Augusta III Sasa, Józefa Meyera.
W 1773 r. zakon jezuitów został poddany kasacie, a po utworzeniu Komisji Edukacji Narodowej zakon utracił kościół oraz klasztor. Budynki zostały przekazane ojcom trynitarzom, nie mającym środków na utrzymanie co doprowadziło do zniszczenia W 1805 r. została utworzona diecezja lubelska, na której siedzibę został obrany dawny kościół po jezuitach. W 1815 r. rozpoczęto wyburzanie gmachów kolegium jezuickiego. Gmachy znajdujące się przy ul. Jezuickiej oraz graniczące z furtą klasztorną przeznaczono na szkołę wojewódzką. Niegdyś uczęszczał do niej niezwykle płodny i znany pisarz okresu przełomu romantyzmu i pozytywizmu Józef Ignacy Kraszewski. W 1821 r. Antonio Corazzi wykonał projekt nowej fasady w stylu klasycystycznym.
W wyniku zniszczeń spowodowanych II wojną światową, budynki kolegium straciły swoją rolę edukacyjną i opustoszały na wiele lat. Obecnie służą jako siedziba Archiwum Państwowego. Za sprawą ówczesnego biskupa lubelskiego Stefana Wyszyńskiego Katedra została odremontowana, a na froncie świątyni umieszczono sgraffito -Soli Deo (Bogu jedynemu).
Wnętrze naw pokryte jest freskami wykonanymi głównie przez Jana Meiera. W prezbiterium znajduje się XVII w. ołtarz wykonany z czarnej gruszki libańskiej, obecnie w swoim oryginalnym hebanowym kolorze, znajdują się w nim złote rzeźby świętych. W prezbiterium wiszą również dwa barokowe obrazy Franciszka Lekszyckiego: Ostatnia wieczerza i Uczta Heroda. W kaplicach bocznych oprócz fresków możemy zobaczyć figury świętych, między innymi Ignacego Loyoli oraz obrazy.
Ważnym obiektem kultu religijnego jest obraz Matki Boskiej Płaczącej- 3 lipca 1949 obraz płakał krwawymi łzami, które zostały zebrane i umieszczone w jednym z kamieni w koronie Maryi. W kaplicy Najświętszego Sakramentu znajduje się cudowny Krzyż Trybunalski, znajdujący się pierwotnie w kościele św. Michała Archanioła.
W Zakrystii Akustycznej oraz w sąsiednim skarbcu eksponowane są cenne zbiory przedmiotów liturgicznych. W obydwu pomieszczeniach znajdują się iluzjonistyczne freski Meiera, przedstawiające tryumf wiary nad herezją oraz jeźdźca Apokalipsy. Stojąc w rogu Zakrystii Akustycznej można usłyszeć szept osoby znajdującej się w innym rogu pomieszczenia. Podobno biskup lubelski chciał mieć możliwość podsłuchiwania rozmów gości, których przyjmował w Zakrystii.
Dla zwiedzających jest możliwość zejścia do krypty. Leżą tam zmarli biskupi lubelscy. Można tam oglądać ubrania zmarłych, portrety nagrobne, przedmioty z którymi chowani byli zmarli. Wejście do krypt znajduje się we wnętrzu katedry.