В 1884–1886 гг. по проекту архитектора Николая Васильевича Никитина перед Спасским собором была возведена колокольня. В 1888–1890 гг. собор был перестроен и расширен, между основным объёмом и колокольней устроена трапезная, в 1910 г. часть храма была расписана по эскизам Виктора Михайловича Васнецова. 5 июня 1891 г. Влахернский монастырь посетили великий князь Сергей Александрович и великая княгиня Елизавета Фёдоровна. Скончавшуюся в 1897 г. игуменью Серафиму сменила игуменья Леонида (Фризель), духовная дочь Оптинских старцев, состоявшая в переписке с преподобными Иларионом (Пономарёвым), Амвросием (Гренковым), Иосифом (Литовкиным; в фонде Оптиной пустыни в Оотделе рукописей Российской государственной библиотеки сохранилось 43 письма преподобного Илариона, 47 писем преподобного Амвросия и 23 письма преподобного Иосифа игуменье Леониде). При ней в обители по проекту Александра Афанасьевича Латкова была построена двухэтажная трапезная, больница, келейный корпус, устроена богадельня, проведён водопровод. После кончины игуменьи Леониды монастырь возглавляли с 1904 г. игуменья Евпраксия (Игнатьева), с 1917 г. игуменья Аполлинария (Бучнева). К началу XX в. во Влахернском монастыре жили около 180 сестёр, в 1917 г. – около 300 насельниц. Среди инокинь Влахернского монастыря были известны духовными дарованиями схимонахиня Серафима (Кочеткова) и преподобномученица Рафаила (Вишнякова). Их особо почитали Дмитровские архиереи епископ Серафим (Звездинский), направлявший во Влахернский монастырь своих духовных чад, в том числе преподобноисповедницу Параскеву (Матиешину), и архиепископ Трифон (Туркестанов). Больше 60 лет подвизалась во Влахернском монастыре слепая с детства прозорливая схимонахиня Мария (Буторова). В 1922 г. Влахернский монастырь был реорганизован в сельхозартель «Влахернская», в которой к концу 1924 г. состояли 253 человека во главе с монахиней Матроной (Бодрягиной). Духовником монахинь в 1920 гг. был сподвижник епископа Серафима (Звездинского) протоиерей Николай Крылов. В ноябре 1924 г. в монастырских постройках разместился дом инвалидов имени Смидовича. В 1928 г. артель была закрыта, выселенные из обители сёстры жили в окрестных деревнях. Преподобномученица Рафаила (Вишнякова), монахини Матрона, Херувима (Дарвина), Евдокия (Земскова), Наталья (Суханова) были расстреляны в 1938 г. в Бутове. В 1935 г. власти закрыли Спасский собор, в 1939 г. сгорела деревянная Димитриевская церковь. В годы Великой Отечественной войны от обстрела пострадали собор и другие здания. С середины XX в. в сохранившихся постройках размещался пансионат ветеранов войны, к 2004 г. занимающий часть корпусов. Влахернский монастырь был возобновлён указом Священного Синода 3 апреля 2001 г. Восстанавливаются Спасский собор, здание трапезной, вновь построена церковь во имя Димитрия Солунского, 31 марта 2004 г. епископ Видновский Тихон (Недосекин) совершил освящение монастырской звонницы. К обители приписана церковь в честь иконы Божьей Матери «Нечаянная Радость» в посёлке Деденёво (построена в 1910–1911 гг. по проекту архитектора Михаила Дмитриевича Холмогорова). При Покровской церкви в деревне Новокарцево Дмитровского района открыто монастырское подворье. 23 сентября 2001 г. рядом с Димитриевским храмом были перезахоронены останки схимонахинь Серафимы и Марии, 30 сентября обретены и принесены в Димитриевский храм мощи преподобноисповедницы Параскевы. 31 августа 2003 г. Влахернский монастырь посетил патриарх Алексий II (Ридигер). В 2004 г. во Влахернском монастыре жили 22 насельницы, настоятельницей была монахиня София (Колосова).