При Митрофановском концлагере были открыты школа политграмоты, библиотека-читальня. Среди заключённых находился виолончелист Леопольд Витольдович Ростропович (1892–1942 гг.), отец Мстислава Леопольдовича Ростроповича (1927–2007 гг.). Концлагерь действовал до 1923 г. В начале 1920 гг. Митрофанов Воронежский монастырь ещё не был закрыт и сосуществовал с концлагерем. Благовещенский и Архангельский соборы ещё действовали, в монастыре проживала часть братии. Осенью 1921 г. в документах того времени упоминается игумен Илиодор. В обители по-прежнему находилась резиденция главы епархии. 2 марта 1920 г. в Благовещенском соборе был погребён Тихон (Никаноров), отпевание совершил его преемник, епископ Владимир (Шимкович), в сослужении епископа Верейского Модеста (Никитина). Согласно списку храмов губернии конца 1922 г., в монастыре были закрыты Архангельская, крестовая (в доме епископа) и Митрофановская трапезная церкви. В остальных храмах обители служили обновленцы. Викарий Воронежской епархии епископ Митрофан (Поликарпов) называл Митрофанов Воронежский монастырь и Троицкий собор «двумя величайшими центрами проповеди живоцерковщины» в Воронеже. Настоятелем Благовещенского собора при обновленцах был протоиерей Димитрий Адамов. После смерти архиепископа Тихона (Василевского). уклонившегося в 1923 г. в обновленческий раскол, здесь находилась кафедра самозваного митрополита Центрально-Чернозёмной области Корнилия (Попова). В августе 1929 г. на поклонение мощам Митрофана пришло множество паломников, в основном, крестьян. Советская власть инспирировала среди рабочих и служащих Воронежа кампанию с целью ликвидации мощей, а заодно и закрытия монастыря. Собрания рабочих прошли на многих заводах города: имени Коминтерна, имени Ленина, имени Дзержинского. В антирелигиозной брошюре, изданной областным советом Союза воинствующих безбожников Центрально-Чернозёмной области, подсчитаны расходы паломников с учётом потерянных рабочих дней: 320 тыс. руб. в год. В заключении брошюры содержался призыв: «Не пора ли отказаться от такого невыгодного расхода и прекратить ежегодное празднование обнесения «мощей» Митрофана и Тихона?» 20 августа того же года президиум горсовета принял решение о закрытии Митрофанова Воронежского монастыря и об изъятии мощей. Власти ссылались на требование 53 тыс. воронежцев, на злостное «использование мощей для обмана отсталого крестьянства». Сама процедура изъятия мощей Митрофана состоялась в первую неделю января 1930 г. Председатель областного совета Союза воинствующих безбожников Пётр Карлович Зарин демонстрировал собравшимся извлечённую из раки главу Митрофана, позировал с ней фотографам. Нетленные мощи святителя были переданы в краеведческий музей, благодаря чему сохранились и в сентябре 1989 г. были возвращены РПЦ.