1908 року керівником реставраційних робіт у соборі призначено професора Львівської політехніки Тадеуша Обмінського, який виконував ці обов'язки аж до своєї смерті 1932 року. 1909 року понищені часом кам'яні барокові вазони на вежі замінено бляшаними. У зв'язку з цим організація під назвою «Коло архітекторів» заявила протест, вважаючи подібні дії вкрай нефаховими. У 1910 р. на соборі встановили меморіальну таблицю на честь 500-річчя Грюнвальдської битви (проект Міхала Лужецького, виконала фірма Генрика Пер'є), у 1912 — таблицю присвячену Петрові Скарзі (скульпторка Люна Дрекслер), 1917 року — Тадею Костюшкові з нагоди сотих роковин смерті (майстерня Вільгельма Скунжила). Австрійська влада реквізувала мідне покриття даху під час Першої світової війни. Під час українсько-польських боїв за Львів 3 травня 1919 року в собор влучив артилерійський снаряд. У пам'ять про це в контрфорс від вулиці Галицької вмуровано меморіальну табличку з написом "Ex obsidione ruthenorum". У 1920-х роках Тадеуш Обмінський організував осушення фундаментів собору та перекриття будівлі новим мідним дахом. 1923 року з-під тиньку було відкрито два готичні портали по боках нави, які простояли замуровані від часів перебудови 1760-1770-х.