Entre las reformas más importantes del edificio concebido por Villanueva cabe citar, por orden cronológico, la de Narciso Pascual y Colomer, que diseñó la basílica y el ábside del cuerpo central (1853); la de Francisco Jareño, que desmontó la cuesta por la que se accedía a la fachada norte y creó una escalera monumental, abriendo ventanas en la parte baja (1882 y 1885); la de Fernando Arbós y Tremanti, que añadió una nueva crujía en la fachada este a cada lado del ábside (1911-1913 proyecto, 1914-1921, obra dirigida tras su fallecimiento en 1916 por Amós Salvador); la de Pedro Muguruza, entre 1943 y 1946, con una remodelación de la Galería Central y una nueva escalera para la fachada norte (que contó con bastantes críticas, ya que destruyó la espléndida escalera ideada por Jareño), con la intención de dar más luz a la zona de la cripta (además con anterioridad, en 1925, había realizado la escalera central del edificio); y la de Chueca Goitia y Lorente, que añadieron dieciséis nuevas salas mediante la construcción de una nueva crujía en la fachada oriental contigua a la de Arbós (1952-1953 proyecto, 1954-1956 obra).