I veri e propri restauri iniziarono solo dopo il 1880 quando la Cappella degli Scrovegni venne acquistata dal Comune di Padova preoccupato della conservazione dell'edificio e degli affreschi di Giotto.

Tra il 1952 e il 1970 si svolse la prima lunga campagna di restauri, nel senso moderno del termine, volta a intervenire sulle pesanti difficoltà manifestate dalla Cappella negli anni precedenti con nuovo approccio metodologico alle strategie di conservazione e restauro che portò a privilegiare misure preventive attuate mediante il controllo e il monitoraggio ambientale, una costante manutenzione ordinaria e una equilibrata fruizione del sito.
Si avviarono campagne di indagini diagnostiche da parte di vari enti tra cui l’Università di Padova, il Consiglio Nazionale delle Ricerche di Padova (CNR), l’Istituto Centrale per il Restauro (ICR) di Roma e gli Uffici territoriali del Ministero dei Beni Culturali.
Per risolvere il problema dell’umidità fu necessario svolgere un’approfondita analisi del rapporto tra manufatto, ambiente circostante e interazione con l’utenza.
Gli interventi progettati e attuati a partire dal 1985 proposero un nuovo approccio per risolvere le concause che danneggiavano il manufatto dovute all’ambiente circostante e alla presenza di molti visitatori. Si attuarono misure volte a ridurre le fonti di inquinamento nell’area circostante la Cappella e venne adottata una regolamentazione dei flussi turistici.
Vennero promossi nuovi studi geologici di controllo sui livelli delle falde acquifere e una risistemazione della rete fognaria e di smaltimento delle acque meteoriche. Contemporaneamente si avviarono cantieri annuali da parte dell’ICR per effettuare indagini e studi sullo stato conservativo degli affreschi e periodiche campagne di documentazione fotografica.

Dal 1991 nuove indagini sui fenomeni di degrado della muratura diedero inizio agli interventi di restauro della facciata e delle superfici esterne della Cappella. Venne installato un impianto di monitoraggio continuo degli scambi igrometrici tra superfici affrescate e ambiente interno, in seguito affiancato da un sistema di monitoraggio continuo della qualità dell’aria interna.

Tra 1995 e 1996 si tenne una campagna di verifica statica della Cappella e di bonifica della cripta interrata dalle acque meteoriche di riflusso. Si avviò inoltre il cantiere per la realizzazione del nuovo Corpo Tecnico Attrezzato (CTA) finalizzato alla riduzione dell’ingresso di sostanze inquinanti, a contingentare l'ingresso gruppi di massimo venticinque persone e per ospitare le unità tecnologiche.

Tra 1997 e 1998 fu realizzato un bacino per l’intercettazione e smaltimento di parte delle acque di ristagno in superficie, confluenti in precedenza all’interno della cripta.
Negli stessi anni si predispose una stazione di controllo microclimatico dell’ambiente interno alla Cappella e si completò il CTA, entrato in funzione il 31 maggio del 2000.