На содержание братии из казны отпускалось 1840 руб. ежегодно, в качестве дохода от своих владений монастырь получал ещё 1,5-2 тыс. руб. Виленский монастырь владел 25 десятинами земли в Вильне, собственностью упразднённой Трокской униатской архимандрии с озёрами и фермами. В августе 1845 г. на территории монастыря разместилась переведённая из Жировиц Литовская духовная академия, её ректором являлся архимандрит монастыря. В монастырь также поступила часть библиотеки жировицкого в честь Успения Пресвятой Богородицы монастыря. В актовом зале семинарии проходили епархиальные собрания, общегородские торжественные заседания, приуроченные к памятным датам, собрания виленского Свято-Духовского братства. В 1851–1852 гг. в Троицком храме вместо старой (униатской) алтарной преграды академик Иван Трофимович Хруцкий выполнил новый иконостас. На средства (1500 руб.), пожертвованные почётным гражданином Иркутска Евфимием Кузнецовым, в Троицкой церкви был устроен придел во имя апостола Иоанна Богослова. В 1869 г. по проекту епархиального архитектора Николая Михайловича Чагина на храме был воздвигнут деревянный купол, две каменные западные боковые башни, в 1884 г. проведён внутренний ремонт. Настоятелями Виленского монастыря во второй половине XIX в. были Филарет (Малышевский), впоследствии епископ Нижегородский, Александр (Добрынин), впоследствии архиепископ Литовский, Иосиф (Дроздов), впоследствии епископ Смоленский, и др. В 1915 г., во время Первой мировой войны, насельники Виленского монастыря были эвакуированы и размещены в нескольких монастырях России. До ноября 1919 г. богослужения в Троицкой церкви не совершались. 8 ноября 1919 г. в больничном корпусе духовной семинарии разместились вернувшиеся из эвакуации сёстры виленского (вильнюсского во имя равноапостольной Марии Магдалины) женского монастыря. Троицкий храм перешёл к Мариинской женской обители, богослужения в нём совершали насельники виленского Свято-Духова монастыря. 9 декабря 1937 г. Марие-Магдалинский монастырь был переведён в Александро-Невскую церковь, Троицкий храм был закрыт. В 1991 г. власти Литвы передали Троицкую церковь униатской конгрегации, с 2004 г. в здании храма находится униатская церковь Василия Великого. Помещения бывшей Литовской духовной семинарии занимает Вильнюсский технический университет им. великого князя Витовта Великого. В Виленском монастыре хранились две чудотворные иконы Божьей Матери. Остробрамскую икону, по преданию, привёз из Херсонеса в Вильно в 1363 г. великий князь Ольгерд, великая княгиня Иулиания поместила её в Троицком храме Виленского монастыря, в XV в. её перенесли в специально устроенную часовню на городских воротах. Чудотворная Виленская Одигитрия икона Божьей Матери была перенесена в Троицкий храм Виленского монастыря из виленского Успенского собора. О нахождении иконы в монастыре уже в XVII в. свидетельствует фундуш (завещание) 1652 г. троицкого архимандрита Алексия Дубовича. По мнению исследователей, в XVII–XIX вв. икону несколько раз переносили из собора в обитель и обратно, во второй половине XIX в. она находилась в местном ряду иконостаса Троицкого храма, слева от царских врат. В августе 1915 г. при эвакуации церковного имущества икону вывезли из Вильны, в настоящее время её местонахождение неизвестно.