Во время пребывания в одесском соборе Касперовская икона находилась близ правого клироса в Никольском приделе. В ночь на 29 февраля 1872 г. икона была похищена из запертого собора и найдена лишь 20 марта на приморской даче ресторатора Донати, где преступники закопали святыню. Подлинность обнаруженной иконы была удостоверена по «золотой дщице» на свитке Младенца, листу слюды на лике Богоматери и малиновому бархату на оборотной стороне. Похитителей не нашли, была сделана новая риза. В 1878 г. обществом Красного Креста в Одессе была создана община сестёр милосердия, названная в честь чудотворного образа. С Касперовской иконой связывают избавление Одессы от турецкого флота в октябре 1914 г. и марте 1915 г., в период Первой мировой войны. В 1915 г. состоялся крупнейший крестный ход с иконой по железной дороге, во время которого она впервые посетила многие населённые пункты Херсонской епархии. Крестные ходы с Касперовской иконой были прекращены в 1918 г., с тех пор чудотворный образ постоянно пребывал в одесском Спасо-Преображенском соборе. В 1922 г. в селе Гнилякове (ныне село Дачное Одесской области Украины) и соседних деревнях началась эпидемия холеры. Настоятель Покровской церкви села Гнилякова протоиерей Михаил Федотьев посоветовал местным жителям испросить помощь у Касперовской иконы. 13 июля икона была принесена в Гниляково крестным ходом, на центральной площади был совершён молебен, после чего эпидемия прекратилась. В 1936 г. Спасо-Преображенский собор Одессы был разрушен, и Касперовская икона перенесена в Успенский собор города. С середины XIX в. Касперовской иконе стали посвящать храмы. Первой была церковь в городе Ананьеве Ананьевского уезда Херсонской губернии Украины, построенная по инициативе Иннокентия и освящённая уже после его смерти, 12 ноября 1857 г. Ныне в честь иконы освящены собор в Николаеве, церкви в Екатеринбурге, Иркутске; в 1997 г. основан монастырь в посёлке Грузско-Ломовка Донецкой области Украины. В настоящее время образ пребывает в кафедральном Успенском соборе Одессы: с пятницы по воскресенье и в праздничные дни – в мраморном киоте в южном Покровском приделе верхнего храма, с понедельника по четверг – в киоте на месте северного придела в нижнем храме. Возобновлена традиция совершения крестных ходов. Чудотворные списки Касперовской иконы находятся в Свято-Духовом соборе Херсона, в церкви Николая Чудотворца в селе Кулевча Саратского района Одесской области Украины, в Тервеническом Покровском монастыре Ленинградской области.