В 1811 г. автокефалия ГПЦ была упразднена, для окормления церкви в Грузии был сформирован Грузинский экзархат РПЦ. Кватахеви вместе с другими монастырями Картли вошёл в Мцхетско-Карталинскую епархию, в 1818 г. – Карталино-Кахетинскую епархию Грузинского экзархата. Настоятелем Кватахеви был назначен архимандрит Афанасий (Алексишвили). 17 октября 1814 г. он по определению Святейшего Синода РПЦ был введён в число постоянных членов учреждённой Грузино-Имеретинской синодальной конторы. Кватахеви, штатный первоклассный монастырь, «достояние» Мцхетско-Карталинской епархии, упоминается в отношении обер-прокурора Грузино-Имеретинской синодальной конторы Е. Чиляева (Чиладзе), отправленном в Святейший Синод 28 октября 1816 г. В документе указано, что к Кватахеви в это время был приписан монастырь Шиомгвиме. В 1820 г. Кватахеви пришёл в упадок, монахи перешли в монастырь Шиомгвиме, святыни и церковная утварь в 1821 г. были перевезены в Преображенский монастырь в Тифлисе. Согласно документу от 4 ноября 1921 г., заботы о Кватахеви долгое время лежали на западногрузинском монастыре Гелати, который ежегодно отпускал на обитель 1700 руб. Возрождение Кватахеви началось в 1849 г., когда «по желанию» князя Иоане Тархан-Моурави и жителей Картли, «питающих особенное уважение к этой обители», монастырь был восстановлен как необщежительный и возведён в третий класс. Князь выделил на содержание обители капитал, усадебную землю и лес. В 1854–1874 гг. настоятелем монастыря был архимандрит Тарасий (Алекси-Месхишвили). В этот период кафоликон был обновлён, конусовидный купол, характерный для грузинской архитектуры, заменён лукообразным, восстановлена облицовка стен, возведён притвор, построены трапезная, жильё для монахов, хозяйственные помещения, колокольня (1872 г.). К 1908 г. Кватахеви владел 4315 десятинами земли, ежегодно получал из казны 825 руб., здесь подвизались архимандрит, два монаха и послушник. В кафоликоне и вокруг него сохранилось много могильных камней, наиболее примечательные находятся внутри храма. В правой части храма близ солеи помещена плита из белого мрамора, в надписи, выполненной хуцури, сообщается, что это могила женщины, умершей в 1695 г. По мнению П.И. Иоселиани, здесь похоронена царица Хорешан Микеладзе, супруга Георгия XI. Под плитой у южной стены погребён князь Иоане Тархан-Моурави (ум. 14 декабря 1855 г.). На вставленном в стену куске мрамора выбиты герб князя с изображением церкви (слева вверху), профиля человека (справа вверху) и меча с четырьмя крестами и медалью (снизу). Под плитой в северо-восточной части храма могила настоятеля Кватахеви архимандрита Тарасия. В северную стену вставлена мраморная мемориальная плита.