В 1948-50 г. архитектор Л.Ф. Эберг разработал проект ее вос­становления в измененном объеме (без ранее существовавшего тре­тьего яруса), но этот проект не был осуществлен.

В начале 1951 года был установлен главный четырехъярусный иконостас, выполненный в Москве по проекту иконостаса Храма Христа Спасителя. Он был необычной формы - в виде часовни, увенчанной главкой с крестом. В 1955 году такие же иконостасы были сооружены в правом - Петро-Павловском и левом - Преображенском приделах. Росписи стен, пилонов и сводов были выполнены художником К. Волковым.

Новая страница истории Ростовского кафедрального собора начинается в конце 80-х годов. К 1000-летию Крещения Руси пять его куполов были покрыты медью и позолочены, а над ними воссияли позолоченные кресты.

К 1999 году по проекту архитектора Ю.Н.Солнышкина была полностью восстановлена колокольня. Ее освятил во время визита в епархию Святейший Патриарх Московский и всея Руси Алексий Второй.