Водночас храмова споруда була включена в систему замкової оборони, її північна стіна дістала два яруси бійниць і була інкорпорована до замкового муру. З мистецької точки зору ця пам’ятка була єднальною ланкою між давньоруським храмовим зодчеством і архітектурою України ХVІ-ХVІІ ст., з вдалим поєднанням традиційних форм давньоруського храму з готико-ренесансними рисами. Із ХVІ ст. до наших днів зображення Богоявленської церкви з її п’ятьма банями є головним елементом Острозького міського герба. Після повстання православних острозьких міщан у 1636 р. проти національно-релігійного гніту (відомого як Острозька трагедія) церква закрита для богослужіння. В 1648 р. була дуже зруйнована, після чого не відбудовувалася. Уже в 1690 р. вона описується як руїна.
В 1887-1891 рр. церква була реконструйована з збереженням її обємно-просторового рішення, структури плану. Натомість за заключенням О. М. Годованюк, у процесі реконструкції в первісному вигляді залишена була лише її північна стіна. В цілому ж споруда знесена до нижніх частин стін. На старих фундаментах зведений новий цегляний храм. Елементи із старого архітектурного декору з тесаного каменю увійшли в споруду як вставки. При перебудові храму порушено пропорції плану – видовжена вівтарна частина і пропорції бань – їх барабани витягнуті догори. З початку 1990-х рр. храм переданий заповідником у користування місцевій громаді Української Православної Церкви.
