После окончания Крымской войны (1853–1856 гг.) в память освобождения жители города Керчь в первое воскресенье после 10 июня совершали крестный ход от городского собора к катерлезскому храму, а затем и к обители. По ходатайству архиепископа Иннокентия (но уже после его кончины) указом Синода от 12 января 1859 г. при Георгиевском приходе была учреждена заштатная киновия (без пособия от казны) – общежительная пустынь, приписная к Балаклавскому монастырю. Первоначально небольшую братию составляли три человека – балаклавский казначей иеромонах Михаил (Слоницкий) и старцы Григорий (Григорьев) и Антоний (Петренко). Насельникам помогал сосланный в Керченский Катерлезский монастырь солдат Флор из Керченского полубатальона карантинной стражи. По отчётам 1877 г., в Керченском Катерлезском монастыре проживало десять человек братии и 48 «на испытании», в 1894 г. – настоятель игумен Филофей (Сташевский; с 1897 г. возглавлял кизлярский в честь Воздвижения Креста Господня монастырь), а также три иеромонаха, два иеродиакона, два монаха и 16 послушников. Монашествующие происходили из разных сословий. Например, монах Фотий (в миру И.П. Силич), из отставных солдат, участник Крымской войны, был пострижен в монашество в 1879 г. Иннокентий (Борисов) пожертвовал на развитие пустыни пять банковских билетов по 1000 руб., больше 20 человек пожертвовали от 100 до 500 руб. Проценты от банковского капитала, составившего в итоге сумму в 6205 руб., шли на содержание обители. Киновия владела и землями: 10,5 десятины пожертвовала городская дума и столько же – керченский помещик, губернский секретарь К.А. Хамарито. Основу монастырских доходов составляли пожертвования, т.к. Керченский Катерлезский монастырь не имел производств, приносящих прибыль, а половина земельных угодий пустыни считалась непригодной для обработки. В 1869 г. настоятель Керченского Катерлезского монастыря архимандрит Михаил (Слоницкий) возглавил Бахчисарайский Успенский скит (впоследствии переведён в Балаклавский Георгиевский монастырь, где и скончался). Настоятелем Керченского Катерлезского монастыря стал духовник Таврического архиерейского дома иеромонах Пётр (Глебов; ум. 29 ноября 1888 г.). В этот период были возведены многие монастырские постройки, выписаны из Москвы парчовые облачения для соборного служения, приобретена икона Воскресения Христова «хорошего письма». В 1888 г. Керченский Катерлезский монастырь возглавил постриженик Киево-Печерской лавры, бывший законоучитель Лаврского пещерного двухклассного училища иеромонах Филофей (Сташевский). При нём слева от соборного Георгиевского храма возвели и 22 октября 1898 г. освятили тёплую церковь во имя преподобных Антония и Феодосия Киево-Печерских, построили помещения для хозяйственных нужд. К началу XX в. в Керченском Катерлезском монастыре также располагались два двухэтажных и одноэтажный корпуса (возведены в 1859–1869 гг., в том числе на средства керченского купца, почётного гражданина И.Е. Салатича), каменная гостиница с хозяйственными постройками (сооружена в 1871 г. попечением керченской почётной гражданки А. Аверкиевой), просфорная, баня, мастерские, кузница. Территорию пустыни обнесли каменной оградой.