В 1832 г. в этом храме был устроен придел в честь Тихвинской иконы Божьей Матери (упразднён в начале 1880 гг.). С августа 1832 г. по июнь 1833 г. в зимнем храме временно пребывали мощи святителя Митрофана. Теснейшим образом с кафедральным Благовещенским собором и Михаило-Архангельским храмом было связано архиерейское подворье, постройки которого к началу XIX в. образовали вместе с храмами единое целое. Окончательно эти здания составили единый комплекс благодаря проекту итальянского архитектора Джакомо Кваренги (1745–1817 гг.). Воронежский епископ Тихон (Малинин) заказал Джакомо Кваренги проект решения северного фасада архиерейского двора. Центральным звеном ансамбля стал трёхэтажный архиерейский дом, построенный при митрополите Пахомии и епископе Иосифе (ум. в 1726 г.) и замыкавший главную магистраль города, ул. Большую Московскую. Джакомо Кваренги расширил архиерейский дом за счёт боковых пристроек. При этом своеобразие трактовки заключалось в выделении богато украшенных крыльев, в то время как центральная часть дома выглядела очень скромно. Здания по северной оси отделялись друг от друга промежутками, равными по длине половине фасада дома. К западу от дома Джакомо Кваренги планировал возвести колокольню, которая завершила бы собой перспективу ул. Большой Девицкой. За колокольней последней из построек должен был стать корпус, предназначенный для консистории и семинарии. К востоку Джакомо Кваренги решил возвести корпус для певчих. Всё архиерейское подворье изнутри было разделено на несколько двориков. В глубине участка располагался хозяйственный двор с конюшнями и каретными сараями. Очевидно, композиция ансамбля была задумана таким образом, чтобы Благовещенский и Архангельский храмы оказались за новыми постройками. Джакомо Кваренги сохранил почти нетронутыми здания церковного центра города, придав ему современный для того времени облик. Его замысел был, в основном, осуществлён в 1784–1787 гг., но от строительства семинарского корпуса из-за финансовых затруднений отказались. Семинария заняла дом, предназначавшийся для певчих, и находилась в нём до возведения для неё в 1822 г. нового здания. Трёхъярусная колокольня, увенчанная статуями евангелистов, была сооружена в 1793–1803 гг. После надстройки в 1828 г. четвёртого яруса она стала архитектурной доминантой Воронежа (высота больше 74 м). На колокольне висело 14 колоколов. Из них наиболее древним был полиелейный колокол – «жалованье их царских пресветлых величеств» Ивана и Петра I Алексеевичей святителю Митрофану и воронежской соборной церкви (1688 г.). В архиерейском доме со времён святителя Митрофана существовало несколько последовательно сменявших друг друга домовых церквей. Первой в 1706 г. упоминается «крестовая церковь», построенная при архиепископе Арсении (Костюрине). При митрополите Пахомии (Шпаковском) она была освящена во имя Пахомия Великого, при епископе Льве (Юрлове) – в честь Казанской иконы Божьей Матери.