В 1850-е гг. в обитель поступили их племянницы Мария и Екатерина; позже первая из них, в монашестве Магдалина, стала третьей игуменьей монастыря (1881–1901). Матушка Афанасия (Н.Г. Качалова) была второй игуменьей Зосимовой пустыни (1868–1881); она приняла постриг по благословению преподобного Антония Оптинского. Особенно тяжелая доля выпала в советский период перед закрытием обители (в 1929) последней игуменье Афанасии (Лепёшкиной, умерла в 1931), внучатой племянницы С.Л. Лепёшкина; в конце 1990-х гг. она была канонизирована.
В начале XX в. в монастыре имелись три каменных храма: 1) Троицкий собор (1838 г., возведен на средства грузинского царевича Ираклия и царицы Тамары) с приделами: южный – во имя Симеона Персидского (ктиторский придел С.Л. Лепёшкина) и преподобного Зосимы Соловецкого (южный придел с гробницей схимонаха Зосимы Верховского) и северный придел – во имя преподобной Марии Египетской; 2) надвратный храм во имя Божией Матери Одигитрии (1852 г., был построен на том месте, где крестьяне в 1812 г. прятали икону Смоленской Божией Матери Одигитрии); 3) трапезная церковь во имя Рождества Иоанна Предтечи. При монастыре работали; странноприимный дом, богадельня, больница для сестер обители, золотошвейная, живописная, башмачная мастерские. По генеральному плану обители 1915 г. числилось жилых и нежилых строений и пристроек 84. Ее общие земельные владения в 1903 г. исчислялись 618 десятинами земли, основу которой составляли земли дворян Верховских. В 1861 г. из казенной дачи при деревне Карцево в пользу Троице-Одигитриева монастыря был отведен участок земли в числе 156 десятин 1900 кв. сажень.
В 1917 г. Троице-Одигитриеву Зосимову пустынь как самостоятельный монастырь упразднили, но насельниц из монастырских строений не выселили. Фактически монастырь стал существовать неофициально. В этот период исключительно тяжелая доля выпала игуменье Афанасии (Лепёшкина). Благодаря ее уму, сообразительности, находчивости насельницы сумели оставаться в монастыре еще почти 8 лет. По инициативе игуменьи Афанасии и по ходатайству насельниц упраздненного монастыря при Кооперативном отделе Московского земельного комитета была образована сельскохозяйственная трудовая артель «Зосимова пустынь» численностью 150–200 человек. В 1926 г. в упраздненном монастыре жили 179 монахинь. В 1920-е гг. в монастыре жили (ежегодно) до 200 сестер, в том числе 60 беспомощных старух. Даже в эти суровые 1920-е гг. богослужения в монастырском храме продолжались, монашеские служения оставались на высоте. Тяжелейший труд управления артелью и управление фактически тайным монастырем выполняла игуменья Афанасия. Благодаря ее титаническому труду и мудрости к 1925–1926 гг. фактический монастырь оправился после потрясений 1917 г. Тем не менее он в 1929 г. все-таки перестал существовать. Еще раньше, в 1928 г., решением Мособлсовета сельскохозяйственная земельная артель «Зосимова пустынь» была расформирована, все к тому времени 166 насельниц были лишены избирательных прав. После роспуска артели игуменья Афанасия и ее верная послушница Евдокия Бучинева жили в Алабино; в 1931 г. их арестовали и сослали на 5 лет в Казахстан. Прибыв