Игуменья Мария, происходившая из московского дворянского рода, в 1847 г. поступила послушницей в Анастасиин монастырь, в 1858 г. приняла монашество, в начале 1863 г. была возведена в сан игуменьи. В начале 1863 г. она предложила епископу Платону (Фивейскому) объединить обе обители на средства благотворителей. 27 ноября 1863 г. решением Синода ходатайство епископа Платона (Фивейского) было удовлетворено, и обе обители объединились в одну под названием Богоявленско-Анастасиин женский монастырь. Только в 1864 г. на возрождение обители было собрано 20 тыс. руб., начались масштабные восстановительно-строительные работы. В 1864–1869 гг. к Богоявленскому собору был пристроен так называемый новый собор (архитектор исследователям неизвестен) – четырёхстолпный пятиглавый храм из красного кирпича с богатым внешним декором в псевдорусском стиле (освящён 28 декабря 1869 г.). Собор, в который старый храм XVI в. включён как алтарь, стал именоваться Богоявленско-Анастасиин. В нём был один престол: в честь Богоявления и во имя преподобномученицы Анастасии. В крипте южной боковой пристройки «нового собора» устроили небольшую церковь во имя великомученика Никиты и преподобного Сергия Радонежского (освящена 14 сентября 1867 г.). В 1865 г. была перестроена в колокольню западная башня ограды. В 1860–1890 гг. в монастыре были построены настоятельский, больничный, рабочий корпуса, надстроен третий этаж над бывшей больничной палатой XVII в., переоборудованной в трапезный корпус, в 1860–1870 гг. восстановлены разрушенные участки стен ограды и заново построены две башни. Некоторые из прежних зданий не стали восстанавливать, а Иоанно-Богословскую церковь в 1864 г. разобрали. Во второй половине XIX в. быстро росло хозяйственное значение объединённого монастыря. В 1859 г. обители была высочайше пожалована пустошь Калашниково Рыло в 16 верстах от Костромы, где в 1860 гг. возникло большое монастырское хозяйство – так называемая Назаретская пустынь. В пустыни располагались животноводческая ферма, три корпуса для сестёр (около 60 человек). В 1874 г. состоялось освящение деревянной церкви Рождества Пресвятой Богородицы, которую в начале XX в. сменил каменный храм (освящён 12 октября 1917 г.). К 1917 г. пустынь владела 160 десятинами земли, в том числе 35 десятинами сенокосных лугов и 75 десятинами пашни, которую обрабатывали сёстры монастыря. В 1886 г. монастырю были высочайше пожалованы три лесные дачи в Костромском уезде общей площадью 1248 десятин, ему же принадлежали мельница с маслобойным заводом при ней на реке Мезе под Костромой и часовня в центре Костромы. После объединения обителей игуменья Мария создала в бывшем Анастасиино-Крестовоздвиженском монастыре ряд учебно-благотворительных учреждений: в 1864 г. открылось училище для девиц бедных родителей, в 1873 г. – первая в России лечебница для сельского населения, в 1878 г. – фельдшерские курсы (в 1886 г. преобразованы в курсы сестёр милосердия Красного Креста). Во время Русско-турецкой войны 1877–1878 гг. в Костромском Богоявленско-Анастасиином монастыре действовали два госпиталя: на 60 коек – в самой обители и на 15 коек – в Назаретской пустыни. Тогда же на Кавказский фронт для работы в госпиталях отправился созданный в монастыре отряд сестёр милосердия.