В 1910 г., при начальнике РДМ о. Леониде (Сенцове) в монастыре был заложен более вместительный храм во имя Троицы Живоначальной. Однако храм не был тогда достроен из-за начавшейся в 1914 г. I Мировой войны, когда сотрудники РДМ был вынуждены покинуть Иерусалим и уехать в Каир. В недостроенном виде собор простоял почти 90 лет. Лишь в 1997 г., когда отмечалось 150-летие РДМ, монастырь посетил патриарх Алексий II, и было получено благословение на достройку храма. К настоящему времени строительные работы практически завершены. Храм был освящен во имя Всех Святых, в земле Российской просиявших.
Собор представляет собой трехнефное, судя по всему, шестистолпное здание, завершенное пятиглавием. В боковых нефах устроены хоры. Из пяти глав собора четыре световые, а юго-восточная — «под звон». Главы покрыты кровельной медью.
