Из Москвы привезли куранты, снятые с Сухаревой башни, и каждый час над Петербургом разносились звуки мелодии «Господи, помилуй». Второй достопримечательностью обновлённого Троицкого собора стал большой шведский трофейный колокол из города Або.
В те годы район вокруг храма, получивший позднее название Троицкой площади, считался центральным в городе – здесь располагались правительственные здания, Сенат, двухэтажный Гостиный двор с таможней. Тут же, на площади, заседал Синод, находились оружейный двор и синодальная типография. По приказу царя здесь поставили высокий обелиск, вокруг которого устраивались разного рода увеселительные мероприятия. Так что площадь служила и местом развлечения немногочисленных пока горожан.
Знаменитый государственный деятель петровской эпохи Феофан Прокопович в «Истории Петра Великого» в 1713 г. писал: «…здесь на превеликой площади церковь, во имя Святые Троицы, построена, деревянная… и многое народу число вмещающая; в сем храме Государственные совершаются молебны и благодарения, и в сем же кавалерия святого апостола Андрея, храбрым мужам празднественно даете…».
Собор нередко становился местом официальных торжеств, в частности, в храме проходило награждение высшей наградой Российского государства – орденом Святого Андрея. В Троицкой церкви отмечали Полтавскую победу и Ништадтский мир. Здесь служили торжественный молебен по случаю возвращения Петра из-за границы. В Троицком соборе Петра I официально провозгласили первым российским императором.
Каждое воскресенье царь с семьей присутствовал на службе.
После смерти первого императора и императрица Екатерина I, и император Пётр II, и императрица Анна Иоанновна приносили присягу в Троицком соборе. В храме торжественно отмечали восшествие на престол очередного монарха.
Учитывая значимость Троицкого собора, власти решают в 1732 г. возвести его в камне, заменив деревянную недолговечную постройку. Петербургские архитекторы М.Г. Земцов и П.М. Еропкин составляют проекты нового собора, но каменного храма на Троицкой площади так и не появилось. А деревянный храм оставался действующим всю первую половину XVIII в.
Со временем собор начинают преследовать несчастья. В 1742 г. власти решили полностью разобрать пришедшее в ветхость здание и построить на его месте новое. По указанию императрицы Елизаветы Петровны новый деревянный собор должен был полностью соответствовать старому, построенноному при её отце.
Строительные работы по восстановлению собора вели И.И. Сляднев и Х. фан Болес, и через три года деревянное здание церкви было полностью готово. Некоторые иконы для иконостаса написали художники М.Л. Колокольников и И.Я. Вишняков, хотя бόльшая часть образов перешла в новый собор из старой церкви.
Летом 1745 г. в торжественной обстановке освятили придел Преподобного Харитона, через год, в присутствии