В 1709 году к алтарной части летнего храма Духовского прихода был пристроен придел во имя Иоанна Воина, иконостас в нём сооружён за 150 рублей в 1798 году мастером Андреем Михайловичем Пономарёвым из Кашинского уезда.
Золочение осуществлял крестьянин деревни Теляково Ярославского уезда Леонтий Осипов.
В 1852 году художником Николаем Позднеевым на средства Павла Ивановича Лопатина в холодной церкви выполнена стенная живопись (ранее был расписан только алтарь).
В сентябре 1883 года при храме начала действовать церковно-приходская школа, где обучалось до 120 мальчиков и девочек. Она стала первым подобным учебным заведением из открытых в городе в XIX веке.
Всего церковно-приходских школ в Ярославле в предреволюционное время было пятнадцать (14 одноклассных и 1 двухклассная), большинство из них учреждены в 1890-х годах.
Школа при церкви Святого Духа стала своего рода образцом в ходе открытия подобных образовательных учреждений в других городских приходах. В отчёте о её деятельности говорилось: "наказаний не существует,
влияние школы заметно по прошествии первого года учения, так как ученики делаются благонравными и с охотой посещают храм Божий". Попечителями школы в первые годы её существования стали представители известного купеческого
ярославского рода - церковные старосты Яков Семёнович и Семён Яковлевич Лопатины. Они "всегда относились с искренним сочувствием ко всем нуждам школы и учеников, беднейшим из них, кроме книг и бумаги, выдавалась даже обувь и одежда".
Жители Ярославля имели "большую веру и особенное усердие" к некоторым иконам Духовской церкви - Богоматери "старинного письма", Покрова и Богоматери Всех скорбящих Радость, перед ними еженедельно отправлялись молебны.
В нижнем ярусе центрального иконостаса стояла "старинная" икона "Премудрость созда себе дом" - редкого извода, известная в ярославских стенописях под названием "София Ярославская (Крестная)". В церкви также хранилась икона
Знамение Богоматери, в середину которой был вставлен крест с частицами мощей.
Богоматерь Одигитрия. Икона из Духовской церкви.
Фотография из каталога фабрики Оловянишниковых.