В 1880 г. школу официально преобразовали в 6-классное епархиальное училище и перевели в специально построенное здание на углу Александровского проспекта (ныне ул. Декабристов, 3) и Уктусской улицы.
Численность учащихся росла. В 1864 г. в нем учились 33 девочки, в 1874 – 82, в 1886 – 230, в 1910 – 312. В 80-е гг. ХIХ в. училище стало готовить педагогические кадры для церковно-приходских школ. Благодаря этой работе из училища вышло немало талантливых педагогов. Среди них особое место занимает Анастасия Павловна Беренова, которая была награждена золотой медалью на Аннинской ленте в 1912 году.
В Екатеринбургское епархиальное женское училище принимались девочки не моложе 9 лет, окончившие церковно-приходские школы. Отбор учениц в 1-4 классы проводился в результате вступительных экзаменов. Обучение было платным. Однако церковь давала возможность обучаться в училище и дочерям из семей малообеспеченных священнослужителей. Содержание таких учениц полностью или частично осуществлялось за счет средств епархии.
Екатеринбургское епархиальное женское училище находилось в ведении Святейшего синода и духовного комитета при нем под управлением местного преосвященного (главного начальника женского училища и духовной консистории, утверждавшего все должностные лица при училище).
Одним из направлений деятельности училища была подготовка учительниц для церковно-приходских начальных училищ. Перечень изучаемых предметов включал Закон Божий, церковнославянский язык, арифметику, физику, геометрию, географию, историю, церковное пение, рукоделие, чистописание, русский язык, словесность, французский и немецкий языки, гигиену, гимнастику. Одной из изучаемых воспитанницами дисциплин была педагогика.
Для осуществления учебного процесса в училище были специально оборудованы кабинеты для рисования, рукоделия, музыки. В кабинете физики имелись различные приборы, при помощи которых учитель проводил лабораторные занятия: динамометр, гидростатические весы, сифон и ливер, подзорная труба.
Первый выпуск из училища был проведен в 1887 году. Из 23 выпускниц 19 успешно сдали выпускные экзамены и получили звания домашних учительниц.
С 1907 по 1914 год учителем русского языка в епархиальном заведении работал Павел Бажов.
Училище развивалось до Первой мировой войны. Даже первая русская революция 1905-1907 годов не повлияла на учебный процесс. В годы Первой мировой войны возникли трудности с финансированием и материальным обеспечением училища. Из-за этого в 1915 году контингент воспитанниц сократились на одну треть. В ходе революции 1917 года и Гражданской войны здание училища использовалось властями в качестве больничных помещений, для размещения воинских команд и штабов. Так, весной 1917 года в здании размещался военный госпиталь, а летом 1918 года — Академия Генерального штаба. Однако занятия в училище продолжались до весны 1920 года.
Екатеринбургское епархиальное женское училище внесло значительный вклад в подготовку учительских кадров в Уральском регионе.
