В феврале 1930 года храм Николы Надеина был закрыт и после упразднения прихода был передан краеведческому музею. Его основной объём использовался
"под фондохранилище и под временные и передвижные выставки, а в 1938 году здесь был открыт музей Ф. Г. Волкова". Подклеты
храма, как правило, сдавались в аренду различным организациям под складские помещения.
С 1959 года, когда был образован
историко-архитектурный музей-заповедник, Николо-Надеинская церковь находится в его ведении. За прошедшие годы в храме
периодически проводились реставрационные работы: поставлена новая черепичная глава над центральным объёмом (её
шлемовидная форма разработана архитектором Л. Д. Лапкиной), осуществлялись чистка и укрепление резьбы иконостаса
и икон, фресковой живописи с пробным раскрытием авторского слоя на нескольких композициях.