Моссовет принял решение передать нижний храм обновленцам, а верхний – «староцерковникам». Попытки последних убедить советских чиновников, что их группа представляет интересы нескольких тысяч верующих, которым не поместиться в небольшом, и к тому же однопрестольном храме, не увенчались успехом. В конце февраля 1924 года договор ещё не был заключён и раздел церковного имущества не был оформлен. Вынужденные смириться верующие «старого толка» хлопотали об ускорении дел. Между тем верующие уже полгода были лишены храма. По – видимому, с лета 1924 года служба в верхнем храме свв. апп. Петра и Павла все – таки возобновилась. Впоследствии власти предприняли две попытки закрыть церковь. В ноябре 1929 года – в числе 15 церквей – для использования здания под склады хлеба. Но тогда Президиум ВЦИК постановил: «воздержаться от закрытия…». В 1932 году – для передачи помещения церкви Музею охраны труда. Но и тогда церковь не закрыли.
Дважды были реквизированы церковные ценности. В апреле 1922 года Бауманской районной Комиссией по изъятию церковных ценностей на основании Постановления ЦИК от 26 февраля 1922 года были изъяты из храма ризы и оклады. Всего из церкви свв. апп. Петра и Павла на Ново – Басманной улице было изъято 8 пудов 16 фунтов серебра. И в июне 1933 года, по распоряжению Президиума Моссовета в ответ на Постановление Комиссии по вопросам культа при Президиуме ВЦИК «О порядке заготовки колокольной бронзы 252 тонн по Москве с церквей, где прекращен колокольный звон» у храма было изъято и передано в металлолом 10 тонн бронзы.
В 1935 году Постановлением Президиума Моссовета от 11 марта 1935 года храм был закрыт. Здание церкви передавалось Управлению Московской областной милиции для склада военно – хозяйственного имущества. В 1949 году церковная богадельня была надстроена двумя этажами. В здании разместились квартиры служащих Железнодорожного райисполкома и службы сооружений Метрополитена. В 1959 году по решению Моссовета здание храма передано ВНИИ геофизики. В 1959–1964 годах оно реставрировалось и приспосабливалось под ВНИИ геофизики по проекту архитектора Московской научно – реставрационной производственной мастерской Управления капитального ремонта жилых домов Мосгорисполкома Н. Д. Недовича. Храму и колокольне были возвращены первоначальные шпилеобразные завершения. В 1961 году были полностью закончены все работы по интерьерам и составлен проект приспособления. Масляная живопись 2‑го яруса церкви укреплена, промыта и оклеена бумагой, а несколько фрагментов полностью отреставрированы. На 2‑м ярусе были сделаны дополнительные металлические перекрытия. На своде 1‑го яруса промыта и покрыта лаком масляная живопись XIX века, сохранившаяся почти полностью, отреставрированы лепные детали на этом своде. В 1961 году завершены ремонтно – восстановительные работы по фасадам 1 и 2 ярусов колокольни, восстановлена внутренняя лестница 2‑го яруса. Стоящая вокруг церкви ограда XVIII века перенесена в 1966 году из разрушенной церкви Спаса Преображения в Спасской. В ноябре 1987 года от случившегося в церкви пожара сильно пострадала масляная живопись в помещении нижней церкви – в алтаре и четверике.
В 1992 году храм возвращён верующим распоряжением Премьера Правительства Москвы (№ 1189-РП от 15.05.1992 года). Малое освящение состоялось на праздник Богоявления, 19 декабря 1994 года. Первый престольный праздник отмечен в том же году. В следующем году было получено Свидетельство (от 23.03.95 г. № 17733) на право безвозмездно го пользования зданием храма. Вначале храм был в полном запустении. Первые прихожане, а это были в основ ном женщины, узнав о том, что храм открылся, предложили свою помощь для его восстановления. Прихожан встретил настоятель храма, протоиерей Стефан Жила, бывший преподаватель Московской Духовной семинарии. Пространство верхнего, Петропавловского и нижнего, Никольского храмов было разделено на маленькие кабинеты, где прежде размещались рабочие места сотрудников ВНИИ геофизики. Предстояло разобрать временные перегородки. Прихожане сами очищали храм от всякого хлама и строительного мусора. В советские времена часть церковного двора вымостили фрагмента ми могильных плит, взятыми, вероятно, с церковного кладбища.