В 2022-2023 годах была проведена реставрация росписей южного нефа и юго-западной главы. Это изображение Господа Саваофа в скуфье купола, фигур восьми пророков в барабане, апостолов от Семидесяти в парусах и на подпружной арке между куполом и восточным сводом наоса. На южной стене – композиции, принадлежащие Евангельскому, Богородичному и Акафистному циклам, а также – циклу Вселенских соборов.
Согласно утвержденной методике, работы носили преимущественно консервационный характер: живопись и штукатурное основание укреплялись, освобождалась от поверхностных загрязнений, копоти, солей, заменялись плохо держащиеся штукатурные вставки. В процессе работы было установлено, что авторская живопись 1643 г. на всей поверхности южной стены, вошедшей в зону реставрации (восточное и центральное прясла, лопатка между ними) обладает достаточно хорошей сохранностью. В связи с этим Реставрационный совет Музея принял решение выполнить на этой живописи минимальные тонировки. После реставрации стенопись большей части южной стены выглядит более светлой и легкой, некоторые композиции поражают красотой и разнообразием цветовых сочетаний.
Метод полного удаления остатков записей и потемневших тонировок предшествующих реставраций был применен также на композиции «Рождество Христово», находящейся на юго-восточном своде в основном пространстве храма. Документация реставраций XX века для этого участка не сохранилась. При удалении поздних плотных записей и прописей оказалось, что белое с красным орнаментом ложе Богоматери на самом деле должно быть красным: остатки первоначального красного пигмента были найдены на его поверхности повсеместно. Кроме того, именно красным ложе изображается на других, близких по времени произведениях. И в других местах также композиция оказалась утрачена до грунта. Однако, было принято решение придерживаться ранее избранной концепции и экспонировать руинированную авторскую живопись с легкими тонировками, обеспечивающими цельность впечатления.
Поскольку леса были поставлены рядом с главным иконостасом, были демонтированы иконы из южной части иконостаса, за которыми открылись росписи, в том числе – ранее неизвестные специалистам (подробнее можно прочитать здесь)

В 2022 г. проведен первый этап реставрационных работ в южной части алтарного пространства собора, одновременно продолжались архитектурно-археологические исследования. Основной целью этих работ было раскрытие и подготовка к экспонированию фрагментов древней живописи, а также выявление первоначальной архитектуры южных алтарных апсид, измененной в процессе позднейших перестроек.
Работы по выявлению и исследованию сохранившихся фрагментов древних росписей проводились бригадой им. В.Д. Сарабьянова АО МНРХУ в 2018-2019 гг. Для экспонирования выявленных фрагментов композиций «Собор Богоматери» на северной стене и «Рождество Иоанна Предтечи» на южной стене древнего Похвальского придела были устроены приямки в полу.
Выявленные в процессе исследований первоначальные архитектурные элементы - оконные проемы в объеме лестницы и дверной проем XV в., ведущий на второй ярус ризницы, освобождены от поздних закладок, также разбирается поздняя закладка над первым ярусом первоначальной алтарной преграды собора. После восстановления первоначального дверного проема, ведущего с лестницы на второй ярус ризницы, был демонтирован фрагмент ограждения чугунной лестницы XIX в.
На всех четырех ярусах южного алтарного пространства были выполнены экспозиционные зондажи, демонстрирующие фрагменты первоначальной архитектуры. На четвертом ярусе под керамические плитки пола был установлен металлический каркас. Отреставрированы и уложены на место плиты пола на первом ярусе.
Для улучшения воздухообмена в южной части алтаря будет реконструирована система вентиляции, короба воздуховодов, выполненные из кирпича и бетона будут заменены на современные, занимающие меньше места.
Реставрационные работы в южных алтарях собора будут продолжены в 2024 году.

Концепция реставрации стенописи Успенского собора основана на принципах консервации. Реставрация направлена на поддержание существующего состояния сохранности памятника. Проведение богослужений и эксплуатация собора в качестве музея, а также неблагоприятная внешняя среда огромного мегаполиса, которым в настоящее время является Москва, неизбежно влияют на состояние древней стенописи.
Методика реставрации включает: укрепление штукатурки и красочного слоя, дезинфекцию, удаление поверхностных загрязнений, копоти разных видов и высолов, замену слабо держащихся штукатурных вставок. Утраты красочного слоя тонируются акварелью на тон слабее авторского цвета.
В 2020 году была проведена реставрация росписей северного нефа и северо-западной главы. Это изображение Спаса Нерукотворного в скуфье купола, фигур восьми пророков в барабане, апостолов от Семидесяти в парусах и на подпружной арке между куполом и восточным сводом наоса. На северной стене – композиции, принадлежащие Страстному, Богородичному и Акафистному циклам, циклу Вселенских соборов, «Воздвижение Креста» и «Покров Богоматери».
На восточном своде, где расположена композиция «Сретение», во время исследовательских работ была выявлена хорошая сохранность авторского красочного слоя. С целью экспонирования подлинной живописи 1643 года Реставрационный совет Музея принял решение о полном раскрытии этого участка «до автора»: реставраторы удалили все остатки прописей и тонировки предшествующих реставраций, заменили большую штукатурную вставку, перерезающую сцену по диагонали. В настоящее время авторская живопись представлена с минимальными тонировками. До реставрации 2020 года такие участки с четко выявленной авторской живописью были только в алтарном пространстве, скрытом от глаз посетителей Музея.
В 2020 году с лесов, установленных в северной части собора, были демонтированы несколько икон главного иконостаса, за которыми на северном алтарном столбе открылись росписи, в том числе – неизвестные ранее (подробнее можно прочитать здесь).

В 2019 году работы по реставрации конструкций крыши, сводов и кровли Успенского собора были продолжены в соответствии с проектом реставрации, который был разработан в 2018 году. Были отреставрированы оставшиеся пять сводов собора. Перед началом реставрационных работ с поверхности сводов были удалены керамзит, который использовался в качестве утеплителя, и строительный мусор, также демонтирована нижняя кровля из медных листов.
Поверхность сводов была обеспылена с помощью строительного пылесоса. Проведена расшивка и зачеканка трещин и швов кирпичной кладки свода сложным известково-цементным раствором. После этого на своды было уложено трехслойное теплоизоляционное покрытие, состоящее из пароизоляционной мембраны, слоя теплоизоляции и супердиффузионной мембраны пароизоляции. Для удобства проведения профилактических осмотров и ремонтных работ в пространстве чердака были запроектированы металлические ходовые мостки, которые были выполнены с опорой на конструкции нижней кровли. Также проведена реконструкция люков-входов на чердак в верхней кровле.
Были продолжены работы по ремонту и пропайке верхней медной кровли, фрагментарная расчистка металлических конструкций верхней и нижней кровель и их окраска свинцовым суриком. Свинцовым суриком были также окрашены кованые связи в интерьере собора.
Для обеспечения вентиляции чердачного пространства по всему собору был проведен демонтаж медной зашивки внешнего периметра закомар с установкой сеток от птиц.
В интерьере собора были проведены противоаварийные реставрацонные работы по оконным заполнениям северного фасада: внутренние рамы были расчищены и вновь покрыты лаком, вставлены новые стекла взамен треснувших. После окончания реставрации росписей на откосах окон были вновь установлены на место деревянные наличники.