Трудами игумена Аполлинария монастырь был обнесён оградой, построены просфорный корпус, странноприимный дом, мельница и другие хозяйственные сооружения. В 1857 г. в обители заложили каменный тёплый храм в честь Казанской иконы Божьей Матери (освящён 13 сентября 1861 г.), близ которого был погребён игумен Аполлинарий. В 1869 г. на втором ярусе колокольни была устроена холодная Преображенская церковь, в 1882 г. освящён деревянный тёплый храм во имя Николая Чудотворца. В 1862 г. монастырь обнесли с трёх сторон каменной стеной, в 1869 г. в башне на правом углу ограды открылась церковноприходская школа, в 1885 г. в ней обучалось 15 человек. На склоне восточного хребта Атаманских гор, прилегающего к территории обители, существовал пещерный скит, устроенный по образцу пещер Киево-Печерской лавры, все пещеры соединялись сводчатыми галереями, выложенными кирпичом и камнем. В 1903 г. над пещерами был построен деревянный храм в честь иконы «Всех скорбящих Радость» с колокольней. В пещеры вели два входа – из Казанского и из Скорбященского храмов. В 1875 г. монастырь посетил Лев Николаевич Толстой, который беседовал с монастырскими старцами. К 1903 г. бузулукский монастырь владел 769,5 десятиной земли, мельницей, рыбной ловлей на двух озёрах, фруктовым садом и пасекой, монастырский капитал составлял 24630 руб. Монастырь имел подворья в Бузулуке и Самаре. Последним настоятелем бузулукского монастыря был Димитриан (Кванин; с августа 1914 г.). Около 1918 г. на базе бузулукского монастыря была учреждена сельхозартель. В Казанском храме устроили токарные мастерские, Преображенский храм был разобран, кирпич пошёл на строительство клуба, в Никольской церкви разместилась кузница, позднее был уничтожен Скорбященский храм. В 1929 г. на территории бузулукского монастыря образовалась коммуна, затем бывшие монастырские постройки передали колонии для беспризорников, с начала 1950 гг. на территории бузулукского монастыря находится колония строгого режима для несовершеннолетних.