Центральный соборный комплекс был закрыт для экскурсионного показа на протяжении последних 40 лет.

Проект реставрации памятника разработан организацией из Москвы ГУП ЦНРПМ МК РФ под руководством С.Б. Куликова, реставрационные работы выполнялись по государственным контрактам с музеем реставрационной компанией из Череповца ООО «Электра» под руководством К.Л. Смирнова в период с 2010 по 2012 гг.

За три года, что ведутся реставрационные работы, техническое состояние соборного комплекса уже кардинально изменилось в лучшую сторону.

До 2010 года комплекс был неотапливаемым, вследствие чего происходили процессы промерзания и морозного пучения, что приводило к разрушению памятника. Т.к. оттаивание храмов происходило только к середине лета, на поверхности уникальных фресковых росписей XVII века с наступлением теплого периода года образовывался конденсат и происходило их активное разрушение. Особенно на участках, близких к уровню пола, повсеместно наблюдалось отслаиваивание штукатурного слоя с росписями от кирпичных стен, повсюду фиксировались пушистые высолы, сырость, зеленые водоросли и плесень.

В 2010 году в памятнике появилась система электроподгореваемых полов. Кроме того, выполнены и другие мероприятия, необходимые для полноценного ежедневного контроля микроклимата в полном объеме: замена устаревших столярных заполнений, устройство автоматических аэрационных клапанов в световых проемах верхних ярусов для обеспечения вертикального проветривания. В 2011 году устроена дренажная система в виде современных пластиковых труб и колодцев. В настоящее время отвод наружных вод осуществляется с помощью водоприемных колодцев с южной стороны комплекса в нижележащие песчаные грунты, которые имеют гидравлическую связь с Сиверским озером.

Ежедневный контроль температурно-влажностных режимов воздушной среды ведется музейными специалистами совместно с инженерами-технологами из ГосНИИР. Если раньше это приходилось делать вручную, то в 2013 году установлена автоматическая система контроля. Исследования показывают, что в результате всех проведенных мероприятий по стабилизации ТВР, в зимний период 2012-2013 гг. температурно-влажностные показатели стали близки к рекомендуемым, т.е. влажность в среднем держалась на уровне 50%, пересыхания воздуха и конструкций в зимний сезон не произошло.

В 2012 году выполнена реставрация северного и западного фасадов комплекса, реставрация кровель и утепление сводов, установка водосточной системы, а также работы по укреплению позолоты подлинной иконостасной рамы XVIII века, реставрация фресковых росписей XVII века в барабане, находящихся в остро аварийном состоянии.

Колористическое решение фасадов разработано авторами проекта на основании проведенных научных исследований и выдержано в спокойных теплых тонах. После реставрации на фасадах привлекают внимание подлинные изразцы XV века, которые после расчистки и укрепления проявились, приобрели фактуру и объем.

Т.к. монастырь находится в прибрежной зоне Сиверского озера, барабан до последнего времени был очень подвержен намоканию со стороны озера. Для стабилизации его состояния снаружи был выставлен защитный каркас, под которым барабан просушивался несколько лет, затем в 2011 году отреставрирована его фасадная стена, а в 2012 закончена реставрация фресок. Известно, что фрески со времен XVII века несколько раз поновлялись. При этом последнее поновление в XIX веке проведено масляными красками. Обследование росписей показало, что эта масляная живопись создала на древней фресковой поверхности корку, которая не дает возможности фрескам сохраняться.

Реставрационные работы на роспиях выполнялись под руководством общепризнанных художников-реставраторов из МНРХУ В.Д. Сарабьянова и Д.М. Черемисина. В результате проведенных раскрытий и укреплений появилась возможность показа авторской живописи, которая, за исключением отдельных участков, имеет очень хорошую сохранность. Оказалось, что авторская живопись намного легче, изящнее и теплее по колориту, чем поздние записи. Красоту изображения Спасителя и окружающих его пророков посетители смогут увидеть в июне 2013 года, после того, как будет проведен мониторинг, и разобраны леса.

В связи с тем, что в течение столетий четырехярусная подлинная позолоченная иконостасная рама находилась в условиях почти 100 % влажности, появилась необходимость срочной ee реставрации. Обследование рамы показало, что грунт под золочением отслаивался от основы большими площадями, образуя различные вздутия, местами был испещрён кракелюром. На этих же участках происходило очень мелкое шелушение позолоты. Наблюдались места, где позолота вместе с частью грунта свернулась в трубочки. Поверхность иконостаса была покрыта слоем спрессовавшейся пыли, особенно в нижних рядах. Все углубления резьбы заполнены пылью, отчего рельеф её почти сглажен. На позолоте по всей площади иконостаса имелись очаги белой плесени, черная плесень обнаружена на древесине под отстающим от основы грунтом с позолотой. В 2012 году удалось завершить укрепление и расчистку 70% от общей площади рамы, при условии финансирования работы будут закончены в 2013 году. Особенно следует отметить, что благодаря методике, разработанной известным реставратором из Новгорода Т.И. Анисимовой, удалось сохранить всю старинную позолоту, новое золочение не применялось.

Параллельно с реставрационными работами археологами НПЦ «Древности Севера» из Вологды под руководством И.В. Папина выполнено полноценное научное изучение соборного некрополя. Так, в ходе исследований среди других были изучены погребения, относящихся к первому веку истории обители – от ее основания до строительства каменного здания собора, все они совершены в деревянных колодах, некоторые из них были их обернуты берестой. Отдельные из обнаруженных колод имели настолько хорошую сохранность, что их удалось поднять на поверхность для проведения консервации. Также исследовано коллективное захоронение пяти человек, происхождение которого можно связать с эпидемией, унесшей жизни части братии вскоре после смерти преподобного Кирилла. В шурфе, примыкающем к южной внутренней стене собора, найдены еще 4 погребения XV в. в деревянных колодах, тесно прижатые друг к другу и к остаткам деревянной наземной постройки, представляющей собой, по-видимому, остатки первого деревянного храма.

В придельной церкви Владимира были повторно вскрыты погребения князей Воротынских (8 человек). Останки передавались в Лабораторию антропологической реконструкции Института этнологии и антропологии РАН для проведения реконструкции лиц и проведения ДНК-анализа умерших с целью уточнения генеалогических связей рода. После проведения исследований останки Воротынских вновь заняли свои места в склепах. В настоящее время в экспозиции Архимандричих келий представлены реконстуированые бюсты представителей этого древнего княжеского рода, похороненных в монастыре.

Всего при раскопках обнаружено почти 70 индивидуальных находок и более 4,5 тыс. единиц массового материала, из которых около 650 – фрагменты керамики. Наиболее яркими находками стали резной каменный нательный крест, а также деревянный наперсный крест из погребения архимандрита Гедеона.

В декабре 2012 года произошло знаменательное для кирилловчан событие. Археологами точно установлено место погребения преподобного Кирилла Белозерского в одноименном храме и сейчас новая позолоченная рака, приобретенная Кирилло-Белозерским мужским монастырем, устроена непосредственно над могилой преподобного. В ходе этих работ были обнаружены остатки деревянного сооружения, которое возможно являлось надмогильной часовней над местом захоронения преподобного. Кроме того, вблизи раки раскрыт арочный проем между Успенским собором и храмом преподобного Кирилла, где установлена деревянная перегородка со стеклянными проемами, выполненная по образцу конструкции XIX века. Благодаря этой конструкции появилась визуальная связь двух храмов – музейного и действующего, а также появилась возможность физического доступа. Очень символично, что это событие произошло в конце 2012 года, в период, когда начала свою работу согласительная комиссия между Вологодским Епархиальным Управлением и федеральным музеем.

В 2013 году в преддверии планируемого визита Патриарха перед музеем стоит задача в целом завершить реставрацию комплекса: выполнить работы на восточном и южном фасадах, отреставрировать южный портал, привести в порядок фасады и кровли придельных церквей, выполнить воссоздание исторического благоустройства территории. На сегодняшний день по федеральной целевой программе «Культура России» на 2013 год утверждено финансирование в объеме 8 495,73 млн. руб. Этих средств не достаточно, поэтому музей активно ведет переговоры с Минкультуры России об изыскании дополнительных объемов финансирования.