사람들은 1880년대와 1890년대에 걸쳐 성당을 적절히 보수하기 위해 노력을 기울였으나, 예산 부족으로 인해 대부분 이루어지지 못했다. 성당은 자체적인 수입원도 갖고 있지 못했고, 오직 사람들의 기부금에만 의존하였다. 당시 상트페테르부르크에 있던 중앙정부와 모스크바의 현지 사회는 자발적인 기부와 모금을 통해 주 정부와 시 정부가 직접적으로 성당에 경제적으로 지원을 해주어야 할 정도로 성당의 재정이 파탄에 이르는 것을 막았다. 그러나 니콜라스 2세는 1899년에 중앙정부의 적자로 인해 어쩔 수 없이 주 정부와 시 정부의 예산을 성당에 끌어쓰는 것을 허락하였으나, 주 정부, 시 정부, 심지어 교단의 성직자들까지 이 결정을 반대하였다. 한편 러시아 내의 성당 모금액은 1909년까지 10만 루블이 모였다.

복원 작업은 성당 돔의 지붕을 갈아끼우는 것부터 시작하였다. 건축가들은 1810년대에 교체되었던 주석 지붕을 갈아끼우는 과정에서 상당수의 타일들이 사라지거나 파손된 것을 확인하였고, 치열한 토론 끝에 결국 지붕에 있던 모든 타일들을 새롭게 갈아끼웠다. 또한 16세기에 쓰였던 벽돌들보다 더 작은 크기의 표준 크기 벽돌을 사용하여 복원한 점도 이 복원 작업에서 눈에 띄는 변화이기도 하다. 학자들은 19세기에 그려진 그림들이 옛 전통을 간직한 '진실한 예술품들'로 교체되어야 한다고 주장했다. 하지만 이는 중세 시대의 예술을 하나하나 고증해야하는 방대한 작업이었기에, 결국 작업가들은 진한 붉은색과 진한 녹색을 이용하여 고풍스러운 분위기를 만들어내었다.

1908년에 성당에는 따뜻한 바람을 이용하여 난방을 하는 시스템이 도입되었는데, 워낙 긴 공기관 때문에 열이 중간에 모두 빠져나가, 멀리까지 가지 못하고 성당의 동쪽과 북쪽 부분만을 데우는 데에 그쳤다. 결국 1913년에 온수 난방 시스템이 도입되어 성당의 나머지 부분까지도 데울 수 있게 되었다.
중앙정부 적자로 인해 주 정부와 시 정부에게 성당 지원을 끊으라고 얘기했던 인물은?
니콜라스 2세