Durante el periodo de entreguerras, el jefe arquitecto de los Monumentos históricos, Petitgrand, trata de llevar a cabo el importante proyecto de restauración del ala oriental del museo, con la intención de reconstruir la capilla San Gabriel, entre otras cosas. Entre 1941 y 1950, se adopta un proyecto de restauración completa de la iglesia gótica dirigido por Sylvain Stym-Popper, (jefe arquitecto de los Monumentos históricos) y Paul Mesplé, (conservador del museo). El proyecto consiste en restituir el rosetón de la fachada occidental de la iglesia, la bóveda del coro, restaurar las capillas laterales, reconstruir las ventanas superiores así como la casi totalidad de los frisos de los capiteles que se hallan en los arranques de la bóveda. Este ambicioso proyecto fue retomado en 1969 por Yves Boiret, arquitecto, y Denis Milhau, conservador del museo por aquel entonces. Se pretende que los edificios y diferentes espacios, recuperen sus niveles primitivos y que las salas recobren sus volúmenes de origen. También se quiere acondicionar un jardín "a la inglesa" que dé sobre la calle des Arts y haga visible, de este modo, los cimientos de las capillas orientales destruidas entre 1805 y 1828. Las modificaciones realizadas durante el siglo XIX quedan suprimidas y se restablece la galería oeste del gran claustro con la puerta medieval de la capilla de San Lorenzo, (acceso al edificio de Viollet-Le-Duc), preservada casi integralmente. Entre 1975 y 1981 las obras de acondionamiento han aumentado apreciablemente la superficie de las salas de exposición, (creación de mezzaninas). También se ha acabado la restauración del convento donde se exhibirán las obras góticas. Sólo el edificio por el que se realiza hoy día la entrada al museo fue añadido y realzado con el pórtico de los Penitentes Negros, (tras la demolición de esta capilla en los años 60). Estas obras de ampliación han posibilitado que el museo se dote con los incomparables órganos alemanes de Jürgen Ahrend.