清廷令张百熙等主持修复大高玄殿。张百熙派员考察了大高玄殿后，预计两个月内完成修复，但因经费困难，直到光绪二十九年一月（1903年）才草率竣工。过了几年，大高玄殿建筑便险情频发，部分殿宇发生漏雨潮湿，而清廷当时已经无力维修。1924年，清朝逊帝溥仪被冯玉祥的国民军逐出紫禁城，大高玄殿和太庙、景山均被移交给清室善后委员会接管。1925年，又交由新成立的故宫博物院管理。此后，故宫博物院对大高玄殿的瓦顶进行拔草，补渗查漏，油饰殿门，维修围墙。1937年卢沟桥事变后，大高玄殿被日军占用。抗日战争胜利后，被南京