З Софійської дзвіниці забрано дзвони з рельєфними барокковими прикрасами та написами, а саме: дзвін "Рафаїл" вагою близько 1,5 тонни (роботи відомого майстра Моторина, 1733 р.), дзвін "Орел" вагою понад одну тонну та десять інших дзвонів різної ваги. Але цим коротким списком далеко ще не вичерпується вся та велика кількість матеріяльних і історично-мистецьких цінностей, якими володіла св. Київська Софія перед приходом большевиків до влади. Дуже багато експонатів Софійського архітектурно-історичного музею (як, напр., експонати з відділу архітектури і малярства України княжої доби, багато ікон XVII-XVIII ст. тощо) вивезено німецькими окупантами в 1943 р.

Між 1920-40рр. Софію майже не ремонтували - за вийнятком ремонту в західній частині арки, пошкодженої большевицьким гарматним стрільнем в 1918 р., та поточного абиякого ремонту даху.

В 1938 - 39 рр. в Богословському приділі була влаштована виставка архітектурних проектів архітектурних майстерень Української РСР. Для цієї виставки були перероблені вікна XVII ст. замальовано увесь церковний живопис, настелено нову підлогу і, в довершення цього, встановлено величезну, незграбну гіпсову статую Сталіна. Коли виносили тісними сходами до Богословського приділу великі підрамники з архітектурними проектами та частини статуї Сталіна, фрески XI стол. північнозахідної вежі дуже були подряпані.

В цей же час був перероблений і Успенський приділ під канцелярію музею, де також зафарбовано увесь стінний живопис, і в тому числі, прекрасний образ Успіння Божої Матері XVIII ст. Паркетна підлога у цьому приділі була наставлена на сировій, погано ізольованій основі. З цієї причини завелась грибкова цвіль, що повипинала місцями підлогу й стала загрозою для інших частин будови храму.

Преображенський і Вознесенський приділи (в обох вежах) перероблено на допоміжні музейні кімнати (кабінет, фотолабораторію тощо). Тут перебудовано стелю, зафарбовано стіни й зруйновано чудові бароккові іконостаси XVIII ст. Скрізь в цих перебудованих приміщеннях змуровано примітивні опалювальні груби з виводом бляшаних рур крізь вікна.

Приміщення архиєрейської бібліотеки і ризниці були використані для експонатів архітектурного музею (фотографії й рисунки храмів великокняжої України, уламки деталів з розібраних большевиками київських храмів XI-XII ст. тощо). В одному з цих приміщень (зі входом до нього безпосередньо з південнозахідньої вежі) уміщено мозаїки і фрески з розібраного Михайлівського (Дмитрівського) манастиря, щоправда не всі, бо мозаїчний образ св.Дмитра Солунського та декілька фресок вивезено до Третьяковської галерії у Москві