Til tross for en stadig tilstrømming av pilegrimer de følgende århundrene forfalt Den hellige gravs kirke på grunn av manglende vedlikehold, inntil fransiskanermunkene renoverte den i 1555. En ny brann i 1808 førte til at rotunden styrtet sammen og ødela utsmykningen på gravminnet. Bygningene ble gjenoppført i 1809–1810 i osmansk barokkstil. Det indre av gravminnet forble uskadet, og den innvendige marmorutsmykningen stammer hovedsakelig fra 1555. Den nåværende kuppelen stammer fra 1870.