עבודות תיקונים ותחזוקה מבוצעות במבנה בקביעות, ובכל פרק זמן מעטרים פיגומים את אחד מחלקיה, מאחר שרוח, גשם וזיהום מאכלים לאט את הלבנים. האגודה שהוקמה כדי לבנות את הקתדרלה, עדיין מבצעת בה את התיקונים, ומקובל שהיא מעסיקה את סתתי האבן הטובים ביותר של ארץ הריין. כמחצית מעלות התיקונים והתחזוקה ממומנים על ידי הקרן המרכזית לבניית הקתדרלה.
ב-1996 הוכרזה הקתדרלה כאתר מורשת עולמית ונוספה לרשימת אונסק"ו. ב-2004 היא נוספה לרשימת אתרי מורשת עולמית בסכנה בשל בנייה גבוהה לידה והשפעתה הוויזואלית על האתר. הקתדרלה נגרעה מרשימה זו ב-2006 עקב החלטת הרשויות להגביל את גובה המבנים סביב לה.
ב-18 באוגוסט 2005, ביקר האפיפיור בנדיקטוס השישה עשר בקתדרלה כחלק מביקור השליחות בגרמניה במסגרת חגיגות יום הנוער העולמי 2005. ההערכות הן שמיליון צליינים ביקרו בקתדרלה באותו יום ולאחר מכן השתתפו במיסה בפארק מחוץ לעיר.
באוקטובר 2021 הוסרו מהצריח הצפוני הפיגומים הגדולים (ששימשו במשך שנים לעבודות ניקיון, שימור ותחזוקה) באמצעות עגורן ענקי.
גם היום הקתדרלה היא מוקד לצליינות רבה וכן לתיירים רבים הבאים לפקוד אותה מסיבות חילוניות יותר, בשל יופייה הרב וערכייה האמנותיים. בקתדרלה מבקרים מיליוני תיירים מדי שנה.
מבנה ואדריכלות.
התוכנית והעיצוב של קתדרלת קלן התבססו במידה רבה על קתדרלת אמיין מבחינת תוכנית הקרקע, הסגנון, והיחס בין רוחבה וגובהה של הספינה הראשית. תוכנית הקרקע של הקתדרלה היא בצורת צלב לטיני, דבר נפוץ בקתדרלות גותיות. היא מחולקת לחמישה אגפים: ספינה ראשית ו-2 סיטראות בכל צד. בבית הרוחב יש שני אגפים בכל צד. בקצה המזרחי של המבנה יש אפסיס וסביבו אמבולטוריום; וממנו קורנות שבע קפלות בשווה (Chevette). האמבולטוריום מוקף במעקה אבן מפוסל בתחרת אבן מורכבת, ומעליו סריג ברזל ובו שערים. הקמרונות הם קמרונות צלעות בני ארבע צלעות, וגובהם בספינה הראשית ו- בבית המקהלה. קמרונות אלה הם הגבוהים ביותר בצפון אירופה, והם נתמכים על ידי תמיכות דואות בנות שתי קומות, שלהן מפתח כפול. על התמיכות הדואות בעלות מרקם התחרה נמצאים צריחונים (Pinnacles) עטורי קרוקטים.
החזית המערבית של קתדרלת קלן תוכננה עוד בסביבות שנת 1300, ותוכניתה שרדה עד ימינו ושימשה להשלמת החזית בתחייה הגותית במאה ה-19. החזית היא הגדולה ביותר בעולם ומתנשאת לגובה של . בחזית המערבית של הקתדרלה ניצבים שני המגדלים. הם נושאים צריחים מחודדים עמוסים בקרוקטים במרקם תחרה (מאפיינים שמאוחר יותר אפיינו צריחים גרמניים), שנחשבו לחדשנים לתקופתם. הצריחים המתומנים בצורתם, יוצאים מבסיס ריבועי, והם מוקפים בצריחונים מחודדים. המגדלים בחזית גבוהים יותר אף מצריח המצלב שמתנשא לגובה של 109 מטר. בחזית נעשה שימוש רק בחלונות ישרים בעלי קשת מחודדת, שבדומה לחלונות בית המקהלה תוגברו בגמלון משולש. בחזית לא נקבע חלון רוזטה, וזאת על מנת להתאימה למבנה הפנימי של הקתדרלה, לשמור על אחידות החזית, וכדי לא לשבור את זרימת קווי החזית. ואכן, החזית של קתדרלת קלן נחשבת ליצירת מופת של אדריכלות גותית.
שערי הקתדרלה בחזית המערבית גדולים: רוחב השער המרכזי הוא 9.3 מטרים וגובהו . בשער המרכזי שתי דלתות וביניהן טרימו שבו מפוסלת מרים, אם ישו. שער זה מוקדש לכפרה. השער הצפוני מוקדש לשלושת האמגושים, והשער הדרומי מוקדש לפטרוס הקדוש, לו מוקדשת הקתדרלה יחד עם הבתולה. שער זה הוא היחיד שנבנה עוד בימי הביניים והושלם בשנת 1380. ברם, מצבם של הפסלים היה בכי רע והם הוחלפו ברפליקות אבן בשנים 1972–1980.
בתוך המבנה, בית המקהלה (Choir) של קתדרלת קלן (שנבנה בימי הביניים, בשנים 1248–1322) נחשב ליצירת מופת של הגותיקה הקורנת (Rayonnant Gothic), תת-סגנון של האדריכלות הגותית השם דגש על אור ובנייה קלה ואוורירית לגובה. חוקר תולדות האמנות היהודי פאול פרנקל הגדיר את בית המקהלה של קלן כ"נורמה" (כלומר, האידיאל הגותי), וכ"בית המקהלה הגותי" בה"א הידיעה. בית המקהלה מציג סידור בסגנון צרפתי של ארקדה גבוהה, גלריית טריפוריום מואר (Glazed Triforium) עדין וצר, המואר על ידי חלונות עם צלעות תחרה מורכבות. חלונות קומת התאורה גבוהים ועשויים משילוב של ויטראז'ים צבעוניים בחלק התחתון עם זכוכית בהירה יותר מעל.
מבנה הקיר כולו מאוחד על ידי עמודים גבוהים שנמשכים ברציפות מהרצפה עד לכותרות, ומהם נובעות קשתות הקמרונות. הספנדרלים שבין קשתות הארקדה מעוטרים בציורי פרסקו של מלאכים ומלאכים שומרים על רקע זהוב, והם מסודרים לפי ההיררכיה הדיוניסיאנית. ציורים אלה, מאת אדוארד פון שטיינלה (Edward von Steinle), החליפו פרסקאות מהמאה ה-14, גם הם של מלאכים, אשר לא שרדו עד המאה ה-19.
בית המקהלה שהושלם במאה ה-14, מגוון יותר ופחות מכני בפרטיו ובקישוטיו מהבנייה המאפיינת את המאה ה-19. התוכנית האמנותית של בית המקהלה נועדה להעביר את דעתה של הכנסייה על היחסים הרצויים בין דת למדינה, כלומר: בין האפיפיור לקיסר האימפריה הרומית הקדושה. באפסיס נמצאו מזבח המוקדש לפטרוס, הנחשב לאפיפיור הראשון, ומאחוריו ניצב מקדש שלושת האמגושים, הנחשבים בתאולוגיה הנוצרית למלכים, או לבעלי השררה הראשונים, שסגדו לישו. בקצה הצפון-מזרחי של בית המקהלה ניצב פסלו של האפיפיור סילבסטר הראשון שלפי המסורת הטביל את הקיסר קונסטנטינוס לנצרות, מולו נמצא פסלו של קונסטנטינוס. לאפיפיור ולקיסר היו מושבים מתחת לפסלים אלה. מאחוריהם ציורים המתארים מצד אחד את האפיפיורים החל מסילבסטר, ומצד שני את הקיסרים החל מקונסטנטינוס.
בבית המקהלה נשארו רבים מהפריטים המקוריים, כולל ספסלים מגולפים ששרדו חילול והשחתה של המבנה בידי חיילי נפוליאון. פסל גדול של כריסטופורוס הקדוש משקיף לעבר המקום שבו הייתה הכניסה לקתדרלה, לפני השלמתה במאה ה-19.
הספינה הראשית מתוגברת בחלונות ויטראז' מזכוכית צבעונית, כולל קבוצה של חמישה חלונות בצד הדרומי, הנקראת "חלונות בוואריה" (Bayernfenster), מתנת לודוויג הראשון. חלונות אלה מייצגים נאמנה את סגנון הציור הגרמני של אותה תקופה.
גרם מדרגות לולייני בן 509 מדרגות מוביל למרפסת תצפית בגובה של 98 מטר.
אוצרות ויצירות אמנות.
חלונות.
בקתדרלת קלן חלונות ויטראז' רבים מזכוכית צבעונית. החלונות הם מתקופות שונות, החל מימי הביניים, עבור במאה ה-16 ובמאה ה-19 וכלה בחלון מהמאה ה-21. בניגוד לקתדרלות צרפתיות, אין קבועים במבנה חלונות רוזטה.
באפסיס יש שילוב של חלונות מימי הביניים - חלקם נותרו ללא שינוי (כגון החלק הימני של חלון אגנס הקדושה), וחלקם שינו מקום במהלך העבודות על הקתדרלה (כגון החלון של פליקס ונאבור) - חלונות משוחזרים וחלונות שנוצרו במאה ה-19 (כגון חלון קתרין והריברט).
חלונות בית המקהלה מוקדשים ל"מחזור המלכים" ומציגים 48 מלכים בחלונות שגובהם 18 מטר. החלונות נוצרו בסביבות 1300 והם מן העתיקים שבקתדרלת קלן. החלון העתיק ביותר, וייתכן שאף החשוב ביותר בקומת התאורה של האפסיס, הוא חלון הערצת שלושת האמגושים מסביבות שנת 1300. החלון מתאר את האמגושים כורעים ברך בפני מריה וישו ומסביבם מלכי התנ"ך והנביאים, המסמלים את אבותיו של ישו.
בספינה הצפונית הותקנו בין השנים 1507–1509 חלונות המתארים אירועים מהברית החדשה. את שני החלונות המערביים תרם הארכיבישוף של קלן, פיליפ השני פון דאון (Philipp II. von Daun). באחד החלונות, שתרם ארכיבישוף אחר, הרמן מהסה (Hermann von Hessen), ניתן לראות שלטי אצולה של בתים חשובים ותורמים לקתדרלה.
בספינה הדרומית הותקנו חלונות מהמאה ה-19, הכוללים קבוצה של חמישה חלונות הנקראת "חלונות בוואריה" (Bayernfenster), מתנת לודוויג הראשון. בחלונות שולט גוון צהוב-זהוב ובתחתיתם מתנוסס סמל בוואריה וכיתוב המעיד על זהות התורם. החלונות מוקדשים ליוחנן המטביל, הערצת שלושת האמגושים, הקינה על מות ישו, הפנטקוסט וסטפנוס הקדוש.
החלון המערבי נתרם על ידי יורש העצר פרידריך ואשתו ויקטוריה, והם אף מינו את האמן שיצר אותו, קרל יוליוס מילדה (Carl Julius Milde) מליבק. החלון מתאר 18 סצנות מהתנ"ך והברית החדשה, ובהן מתוארים מעשים טובים, מעשים רעים ותוצאותיהם. מילדה יצר את החלון בשנים 1865–1870 אך הוא הותקן בחזית המערבית רק ב-1877.
על המגדלים עצמם הותקנה סדרת חלונות המתארים את האירועים מבריאת העולם עד יום הדין האחרון. החלונות תוכננו במאה ה-19 על ידי יוהנס קליין (Johannes Klein) וכללו כ-200 סצנות. כמעט כל החלונות, למעט שניים במגדל הצפוני, נהרסו במלחמת העולם השנייה. החל מ-1993 אגודת הקתדרלה החלה בשחזור החלונות על בסיס הסקיצות שהכין קליין ואשר נשמרו בארכיון הקתדרלה. הסיום המשוער של השחזור צפוי בשנת 2010.
חלון בית הרוחב הצפוני נתרם על ידי אזרחי קלן ב-1850 לכבוד מינויו של הארכיבישוף יוהנס פון גייזל (Johannes von Geissel), אך הוא נקבע במקומו רק בשנת 1865. החלון נהרס במלחמת העולם השנייה והוחלף בחלון חדש בשנים 1968–1980 מאת וילהלם טויוון (Wilhelm Teuwen) והוברט שאפמייסטר (Hubert Schaffmeister). חלון אחר בבית הרוחב הצפוני נתרם על ידי ילדי קלן והוא מוקדש לילדים בתנ"ך.
ב-25 באוגוסט 2007 הותקן בבית הרוחב הדרומי חלון ענק (שטחו 106 מטר רבוע) מאת האמן הגרמני גרהרד ריכטר (Gerhard Richter). החלון מורכב מאוסף של 11,263 פיסות זכוכית בצורת ריבועים בגודל של 9.6 על 9.6 ס"מ. פיסות הזכוכית צבועות ב-72 צבעים שונים, שיוצרים ביחד מרבד צבעוני המושך את העין. החלון המקורי נהרס במלחמת העולם השנייה והוחלף בחלון זכוכית רגיל, עד שהוחלף ב-2007 בחלון של ריכטר. החלון של ריכטר מכונה לעיתים "חלון הפיקסלים".