В апреле 1915 г. обитель возглавила игуменья Олимпиада II (Вербецкая (Вербицкая); 1875–1938 гг.). Она поступила в Козельщинский монастырь в 1904 г., 17 мая 1915 г. Полтавским и Переяславским епископом Феофаном (Быстровым) пострижена в монашество, 2 марта 1916 г. возведена в сан игуменьи. Мать настоятельницы, Мария Фёдоровна, в 1917 г. приняла постриг в Козельщинском монастыре с именем Афанасия, отец скончался в схимническом постриге в одном из киевских монастырей. В августе-сентябре 1917 г. крестьяне Бригадировской и Хорошковской волостей самовольно захватили 97 десятин монастырской земли. В начале 1920 гг. земли и часть имущества монастыря национализировали. Осенью 1929 г. Козельщинский монастырь был закрыт, постройки переданы совхозу «Комбикорм» и школе. В Богородице-Рождественском соборе устроили театр, мрамор с иконостаса использовали для хозяйственных нужд, отдельными его кусками мостили дорожки во дворе; на иконных досках с оборотной стороны писали портреты передовиков производства. В 1930 гг. в келейном корпусе находились школьные классы, в других постройках – амбулатория, больница, электростанция, общежитие для служащих, столовая и т.д. В это же время в одном из монастырских помещений размещалась редакция газеты, в которой начинал работать будущий писатель Олесь Гончар (ум. в 1995 г.). Считается, что впечатления от Богородице-Рождественского храма нашли отражение в его романе «Собор» (1968 г.) и других произведениях. По преданию, перед упразднением Козельщинского монастыря на образе Божьей Матери, который находился на монастырских св. воротах, выступили «кровяные слёзы». Власти, чтобы не распространялись слухи о чуде, принуждали игуменью Олимпиаду II подписать документ с утверждением: на иконе краска, а не кровь. За отказ поставить подписи священник Илиодор Данилевский, инокиня Феофания (Зонова (Зон) Елизавета Васильевна) и послушница Анна Николаевна Богаевская были сосланы на Урал. Монахиню Феофанию вскоре освободили, священник Илиодор вернулся из ссылки в 1931 г., а судьба А.Н. Богаевской исследователям неизвестна. Около 1930 г. игуменья Олимпиада (Вербецкая) с сёстрами переселилась в скит Обиток, настоятелем и духовником которого стал архимандрит Александр (Петровский; впоследствии архиепископ Харьковский). В 1932 г. скит был закрыт, архимандрит Александр (Петровский) уехал в Киев. В 1930 гг. игуменья Олимпиада (Вербецкая) некоторое время тайно квартировала у знакомых в Полтаве на ул. Фрунзе, 27 февраля 1938 г. была арестована Полтавским областным управлением НКВД по сфабрикованному делу об «участии в антисоветской фашистской повстанческой организации», 18 марта отправлена в тюрьму. 23 апреля 1938 г. над игуменьей и другими бывшими церковнослужителями, арестованными в феврале-марте, состоялся суд. Игуменья Олимпиада (Вербецкая) и ещё около сорока человек Особой тройкой УНКВД по Полтавской области были привлечены к уголовной ответственности по статьям 54-8, 54-10 (ч. 1) и 54-11 УК Украинской ССР. 2 июня 1938 г. игуменья была расстреляна, 22 июня 1990 г. решением прокуратуры Полтавской области реабилитирована «из-за отсутствия состава преступления». С конца 1939 г. на территории Козельщинского монастыря размещалась временная тюрьма, в которой содержались, в частности, пленённые в сентябре 1939 г. польские офицеры, заключённые из Молдавии и с Буковины. Под сводами храма в несколько ярусов располагались деревянные нары. В августе 1941 г. заключённых спешно вывезли на восток, а освободившееся помещение заняли части Красной Армии и 692-я база аэродромного оборудования.