В честь освобождения города от неприятельских французских войск и победоносного завершения Отечественной войны 1812 года у жителей Дмитрова возникла идея строительства храма во имя Покрова Пресвятой Богородицы.
Строительство Покровского придела было начато в 1823 году и завершено в начале 1825 года. К концу 1826 года устройство и украшение Покровского придела завершилось. Покровская церковь Успенского собора является одним из первых памятников отечественной войны 1812 года, возведённых в московской губернии.
С постройкой Покровской церкви реконструкция Успенского собора не закончилась. В 1829 году старый иконостас придела Воздвижения креста в тёплой Дмитриевской церкви перенесли в южную паперть. Вместо него в приделе был сделан новый позолоченный червонным золотом.
В начале 1840-х годов на месте южной паперти начала XVI века было задумано построить двухэтажное крыло с престолами преподобного Сергея Радонежского и святителя Митрофания Воронежского, канонизированных незадолго до этого.
В 1847 году приделы были завершены являясь симметричной композицией.
На средства дмитровчан при Успенском соборе летом 1868 года была сооружена часовня во имя святого благоверного князя Александра Невского, ангела-хранителя императора Александра II, в память чудесного сохранения жизни императора от руки злодея 4 апреля 1867 года в Петербурге.
