Як вигнали татар в XIV столітті, Коріятовичі відновили фортецю та церкву. З 1432 року, після захоплення Поділля поляками, храм став використовуватися як костел. В 1586 році власники замку Сенявські провели реконструкцію костелу в бароковому стилі і перетворили її на замкову каплицю. Великий костел був споруджений недалеко від замку в місті.

Храм знаходиться в центрі дитинця фортеці. Споруджений з вапнякового білого каменю. Споруда прямокутної форми, до південної сторони прибудовано п’ятигранну вівтарну частину. З південної сторони є додатковий вхід оздоблений білокам’яним порталом. Трикутний фігурний фронтон головного входу прикрашають невеликі квадратні вежі, у вершині яких розташовані хрести. В верхній частині фронтону знаходиться ніша у якій, коли костел став церквою, розмістили дзвони. Над навою височіла сингатурка.

У підземній частині споруди знаходиться крипта з напівциркулярним склепінням. Вікна храму високі арочні, розташовані високо над землею. В XVII столітті, під час окупації частини України турками, бусурмани перетворили християнський храм у мечеть. Після відновлення Подільського воєводства храм знову став костелом.  В 1831 році, коли Поділля окупували московити, храм переосвятили у православну церкву святого Миколая і передали московського патріархату. З приходом комуністів у 1919 році церкву закрили. В подальшому приміщення храму комуністи використовували як цех маслозаводу, а згодом перетворили у комору.

18 липня 2005 року святиню передали православній громаді Київського патріархату. Були проведені відновлювальні роботи, сингатурку замінили невеликим куполом з хрестом у вершині, внутрішні приміщення відремонтували, старі хрести замінили позолоченими. 22 травня 2007 року костел-церкву було урочисто відкрито для богослужінь та освячено. Зараз це діюча православна церква Київського патріархату.