La fine del XVI secolo è dominata dalla figura del padre Servita Raffaello Chiari, frate e artista intraprendente, che destina parte delle sue eredità e risorse di lavoro agli ornamenti della chiesa; sono da attribuire alla sua volontà gli arredi di sacrestia (1596), il coro ligneo (1598), i due portali esterni d'ingresso alla chiesa (1594), opere tutte che riportano scolpito il suo stemma di famiglia. Merito del chiari sono anche il primo organo di cui fu dotata la chiesa, l’acquasantiera in marmo verde di Figline, presso l'ingresso principale, i quattro altari altari laterali, oggi scomparsi e di cui rimane sole le edicole in pietra serena del XVII secolo, un pulpito e un altare maggiore anch’essi di pietra, ma oggi entrambi scomparsi. Le opere del Chiari, morto (pasòne di miglior vita) alla vigilia di Natale del 1604, vengono inaugurate il 28 ottobre 1610 , festa dei Santi Simone e Giuda,  (per altri invece nel 1612 dopo la sostituzione di sei nuove capriate lignee  del tetto, avventa nel 1611), con la riconsacrazione della chiesa, questa fatta dal vescovo di Pistoia e Prato, il fiorentino Alessandro Caccia, acerrimo nemico dell'indipendenza pratese.

       Nel XVIII secolo i Servi lasciarono due opere particolari: nel 1741 l'organo nuovo e la cantoria come esse si vedono oggi, e nel 1773 ristrutturarono il vecchio campanile ricollocandoci le stesse campane che poi nel 1835 il Gualandi di Pistoia rifuse. La grande campana, nella finestra a settentrione,  ha nella facciata interna l'immagine di Maria Regina incoronata dal Padre, che con il Figlio regge la corona, mentre con l'altra mano Gesù regge la croce; nella facciata esterna c'è l'immagine di Cristo risorgente a busto nudo con la croce gloriosa in mano. La campana mezzana, nella finestra a meridione, ha nella facciata interna l'immagine dell'Addolorata e in quella esterna l'immagine del Sacro Cuore fiammeggiante. La campana piccola, nella finestra a oriente, ha nella facciata interna l'immagine di S. Anna con Maria Bambina e in quella esterna l'immagine di un Martire in piedi, con aureola in testa e palma nella mano destra. La finestra a occidente ospita due piccole campane.

      La rilevanza della storia dei Servi a Prato si esprime anche attraverso le tante confraternite nate attorno al convento e alla loro attività: la Confraternita delle Oblate dei Servi (XIVsec.), la Confraternita femminile della Santa Annunziata (XV sec.) e la Compagnia dei Disciplinati di S. Filippo (dal XV al XVII sec.). Il 1611 segna la data delle origini della Compagnia di S. Orsola, la più importante, da cui ebbe poi origine l'Oratorio di S. Orsola e notevoli opera d'arte, attualmente collocate nei musei cittadini. Nel XVIII secolo sorsero la Congregazione dell'Addolorata, e quella dei "Funerali di Cristo" o del "Morto Redentore" che continuò la tradizione del Gesù Morto del Venerdì Santo rendendola più solenne, manifestazione celebre in tutta la Toscana ancora alla fine dell'ottocento.

       L'anno 1783 segna la data delle riforme del Vescovo Scipione de' Ricci e l'espulsione di molti Ordini Religiosi da Prato, 
tra cui quella dei Servi di Maria. In tale data anche la nostra chiesa, detta fino ad allora "Chiesa dell'Annunziata", viene trasformata in chiesa parrocchiale con il nuovo titolo di "Chiesa dello Spirito Santo", nome derivato probabilmente dallo stucco che si trovava e si trova tutt'oggi al centro della volta.  E' opportuno ricordare che in questo cambiamento si perdono alcune opera d'arte appartenute alla chiesa e se ne acquistano altre dalle Compagnie soppresse. Dentro a questo avvenimento viene sistemata sull'altare maggiore la tavola della Pentecoste che tuttora qui possiamo ammirare.

        Nell'ottocento la nostra chiesa viene affrescata di nuovo dall'artista pratese Matteo Bertini, mentre altre imbiancature successive fecero perdere affreschi di rilevante importanza, sembra in particolare il ciclo di Salomone, opera di Filippo Lippi, che faceva da contorno all'Annunciazione, ora presente, affreschi di cui si possono vedere alcuni frammenti in alto nella parete destra in fondo alla chiesa ed altri, rinvenuti di recente, delle tre virtù teologali: Fede, Speranza e Carità.