После упразднения Кацаретской епархии в 1765 г. Кацарети был передан в управление епископу Ниноцминдскому, в 1780 г. – настоятелю монастыря Натлисмцемели (во имя св. Иоанна Предтечи) в пустыни Гареджи. В 1798 г. царь Картли-Кахети Георгий XII (1798–1800 гг.) закрепил за Натлисмцемели право на имущество Кацарети и предписал его настоятелю совершать здесь богослужения, устроить в Кацарети одну из своих резиденций. Также в Кацарети был восстановлен клир: иеромонах, священник, диакон, писец. В начале XIX в. монастырская жизнь в Кацарети замерла, церковь обветшала. Осенью 1846 г. эти места посетил историк Андрей Николаевич Муравьёв, который назвал Кацарети «отпечатком лучших времён Грузинской Церкви», описал кафоликон, указав, что местами сохранилась стенная живопись. К последней четверти столетия «здание храма... ничем и никем не защищённое, сделалось убежищем для... животных». В 1885 г. по инициативе грузинского историка Дмитрия Захарьевича Бакрадзе и настоятеля Натлисмцемели архимандрита Макария в Кацарети были расчищены территория и здание церкви, перебрано перекрытие, вставлена дверь, воздвигнута алтарная преграда. Выявлены хозяйственные сооружения монастыря – колодец, пекарня, марани (винный погреб) с 50 квеври (большими амфорами для хранения вина и воды), бассейн, вода в который поступала из леса по глиняным трубам. Двое иноков из монастыря Натлисмцемели поселились в башне и стали присматривать за церковью. 17 февраля 1891 г. архимандрит Макарий и четыре иеромонаха освятили храм. По мнению исследователей, постоянного клира в Кацарети на тот момент не было. В периодике того времени упоминается народный обычай устраивать возле Кацарети по церковным праздникам пикники: например, на третий день Пасхи отмечали Самебоба (праздник Святой Троицы). В 1925 г. в Кацарети проводили полевые исследования архитекторы Т. Бейер и Николай Павлович Северов. Т. Бейер зарисовал ансамбль, снял замеры церкви, составил чертежи (план, разрезы). Некоторые его работы использовал В. Беридзе при иллюстрировании своих трудов; архив хранился в Институте искусствознания в Тбилиси, но погиб при пожаре в конце 1991 – начале 1992 гг. В 1982 г. произведена реставрация кафоликона. Монастырская жизнь была восстановлена. В 2004–2009 гг. в Кацарети находилась резиденция епископа Сагареджойского и Ниноцминдского Луки. В 2005–2007 гг. храм был вновь отреставрирован. Архитектурный ансамбль Кацарети окружён каменной оградой. Главные ворота расположены с южной стороны, внутри арочные, снаружи прямоугольные, датируются XIV–XV вв. В ограде, с юго-запалной стороны от церкви, устроена жилая трёхэтажная башня, имеющая трапециевидную форму. На территории Кацарети также расположены частично руинированный архиерейский дом и хозяйственные постройки. Кафоликон исследователи считают памятником грузинского зодчества конца V – начала VI вв. Представляет собой вытянутую (26,6х13,8 м) трёхнефную базилику с четырьмя парами прямоугольных в плане столбов. С востока средний неф заканчивается алтарной апсидой. Изначально помещения по бокам алтаря не были выделены, боковые нефы простирались на всю длину здания и замыкались с востока прямой стеной. Продольные арки, перекинутые через столбы, а также арка конхи апсиды имеют подковообразную форму. Церковь имела три арочных входа – с запада, юга и севера (последний позднее был заложен).