Частичная реставрация фасадов и интерьеров проводилась в 1940 г. На фуст крайней северной колонны в портике, давший трещину вследствие неравномерной осадки, сделали металлический бандаж. В 1941 г. архитектор М. Лузин выполнил фотофиксацию фасадов и интерьеров здания и перед уходом на фронт Великой Отечественной войны 23 августа 1941 г. передал материалы фотосъемки в Госинспекцию по охране памятников[140].
Знаменская церковь оставалась единственным действующим храмом в Царском Селе, в котором не прекращались богослужения после 1917 г. и продолжались во время оккупации. Здание во время военных действий не пострадало, однако при отступлении захватчики похитили большинство остававшихся в нем икон, богослужебную утварь, даже сняли мраморные панели со стен. Облик интерьера храма после освобождения города Пушкина известен по фотографии 1944 г. На ней у решетки солеи запечатлен Алексий (Симанский), митрополит Ленинградский и Ладожский. На этом снимке хорошо виден иконостас с отсутствующими царскими вратами и иконами, проемы которых зашиты досками, нижние части стен без мраморных панелей.
Ходатайства местных жителей об открытии храма Ленгорсовет отклонил. В 1946 г. здание еще находилось в ведении Ленинградской епархии, но через год его передали на баланс исполкома Пушкинского райсовета. В 1951 г. здесь разместили центральное хранилище музейных фондов пригородных дворцов, директором которого в то время была Л.Н. Белова. Тогда же архитектором ГИОП Т.Ф. Эверлинг составлен первый послевоенный акт технического осмотра здания. В нем зафиксировано, что мраморные панели облицовки стен в интерьерах разобраны во время войны, оконные и дверные заполнения частично отсутствуют. В следующем акте, составленном через два года, отмечено, что лепка находится в «ветхом состоянии», резной иконостас полуразрушен, монументальная живопись потускнела, покрыта плесенью, местами облупилась.
В план – перечень реставрационных работ на 1953–1954 гг. включили в число основных работ восстановление штукатурки, лепки, росписей, мраморной облицовки стен, ремонт винтовой лестницы. Также предусматривалась реставрация иконостаса. Производство работ планировалось начать после выделения специальных ассигнований, а разработка проекта началась только в 1958 г., его автором был архитектор М.М. Плотников.
Перед началом работ в 1960 г. все остатки резного позолоченного декора иконостаса передали в фонды Екатерининского дворца-музея (главный хранитель С.М. Новопольский). ГИОП предписывалось разобрать и сдать в хранилище мраморный плинтус, обеспечить сохранность большой мраморной плиты, которая находилась справа от портика (предположительно – надгробие)[141].
Работы на фасадах выполнялись в основном в 1960–1962 гг. Реставрацию с реконструкцией шпиля и архитектурного оформления западного фасада под портиком произвели в соответствии с фиксационным чертежом В.И. Неелова. При этом стремились воссоздать облик здания с ориентацией «на пушкинское время», частично разобрав поздние пристройки XIX в. к западной части приделов. По сторонам главного входа на западном фасаде выполнили лепные рельефы рокайльного характера, их рисунок имел стилистическое сходство с резным завершением иконостаса. Здание окрасили в характерный для архитектуры классицизма колер – охрой с белыми деталями.
По окончании реставрации здание законсервировали, и некоторое время оно не использовалось. В 1971 г. предполагалось начать реставрацию интерьеров и приспособление их под выставочные цели, но через два года здесь решили разместить научно-реставрационные мастерские (СНРПМ). Эти мастерские произвели перепланировку с устройством междуэтажного перекрытия. На балконе сделали бетонную подушку на металлических балках. Окна-люнеты в апсиде расширили с приданием им прямоугольной формы с лучковыми перемычками. Облик фронтона изменили, исказив первоначальную конфигурацию крыши. В 1991 г. здание возвратили епархии, начали реставрационные работы. Ныне в храме ведутся богослужения.