Церковь Климента пострадала в пожаре 1812 года незначительно, разве что крыша полностью сгорела. Но французы похитили всю дорогую утварь, оклады и другие ценности. Иконостасы и иконы остались невредимы во всех приделах. После смерти благотворителя К.М. Матвеева храм часто бедствовал. Удивительно, но приход такой величественной и пышной церкви практически на протяжении всей ее истории оставался малочисленным и бедным. Причту было очень трудно содержать дорогое уникальное убранство храма в надлежащем благолепии. Часто в архивных документах встречаются записи вроде этой: «Зданием каменная, многия имеет ветхости, а имянно крыши как на холодной и на теплой церкви во многих местах проржавели. Четыре главы облиняли и ржавеют, снаружи штукатурка во многих местах обвалилась, паперть и ограда кругом всей церкви обветшали, в холодной церкви многие рамы от долговременности повредились». О бедности церкви говорит тот факт, что Московское епархиальное управление включило храм в число наиболее нуждающихся во вспомоществовании церквей и выделило ему единовременную помощь, чтобы начать богослужения. В 1853 году московский митрополит Филарет помог храму Климента пособием в размере трехсот рублей. Во второй половине XIX века благосостояние церкви улучшилось. Большой вклад в церковную казну внесло купеческое семейство Куниных, особенно после того, как в 1886 году церковным старостой стал С.А. Кунин. В 1900 году храм Климента, папы римского, был обновлен на пожертвованные сто тысяч рублей Е.С. Ляминой – вдовой городского головы, купца первой гильдии И.А. Лямина.
После революции 1917 года храм Климента, папы римского, одним из первых получил статус памятника архитектуры. Декрет 1922 года об изъятии церковных ценностей узаконил разграбление храма. Среди конфискованных серебряных церковных предметов – двадцать четыре ризы, восемь лампад, три дарохранительницы, два напрестольных креста, две кадильницы, две крышки от Евангелий, сосуды для причастия и жемчужное шитье с простыми камнями весом в три пуда двадцать семь фунтов. К счастью, иконы остались на своих местах. В 1925 году последним настоятелем церкви Климента стал протоиерей Михаил Галунов – одаренный священнослужитель и проповедник. При нем в храме был создан известный на всю Москву церковный хор. В 1932 году началось разрушение древней ограды. В 1933 году отца Михаила арестовали, а храм закрыли. Через несколько лет был снесен входной храмовый павильон, который являлся одновременно и Святыми вратами, и «прикладезным» строением над святым источником. Жилищно-строительный кооператив «ВСНХовец», получивший здание церкви, планировал снести памятник архитектуры и разбить на его месте сквер с детским садом. Этому не довелось сбыться благодаря вмешательству академика И.Э. Грабаря.
В 1936 году началась подготовка к реставрации, но Великая Отечественная война не позволила реализовать это начинание. После войны церковь Климента находилась в удручающем состоянии. На месте бывшего погоста был устроен сквер с подземным общественным туалетом, размещенным прямо под алтарем. Туалет просуществовал до 1980-х годов. Во второй половине 1940-х годов отец Михаил вернулся в Москву и жил в колокольне церкви Климента. Здание храма передали Библиотеке имени Ленина для фондового хранения, благодаря чему внутреннее убранство и иконостас не были полностью уничтожены. Но внутри все переоборудовали для устройства книжных стеллажей. В 1957 году произошло расширение Климентовского переулка, в результате которого ограда церкви Климента была значительно передвинута. В 1970-х годах проводился внешний ремонт храма.
В 1990 году по просьбе Святейшего Патриарха Алексия II храм был возвращен верующим. Но лишь в 2002 году, с назначением настоятелем протоиерея Леонида Калинина, духовная жизнь храма возобновилась. В 2005 году был заново освящен небольшой придел в честь иконы Божией Матери Знамение. В 2007 году произошло объединение клира церкви и братии Инкерманского Свято-Климентовского монастыря – самого древнего на территории Московского патриархата. В 2008 году Российская государственная библиотека покинула храмовое помещение, а 8 декабря 2010 года, в день памяти Климента, впервые за семьдесят шесть лет было совершено богослужение во вновь воссозданном приделе, освященном в честь Климента, папы римского, и Петра, архиепископа Александрийского.