Con il terremoto del 1990 la cattedrale subì alcuni danni strutturali. Si pensò di chiuderla al culto e di sottoporla a restauri, Ma i tempi si allungarono, anche a causa  di un grave difetto costruttivo dei pilastri della navata centrale (riempiti con sassi di fiume invece che con conci in pietra squadrati): la sera del 13 marzo del 1996 uno dei piloni di destra rovinò al suolo, trascinando con sé nel crollo l'intera navata destra, la navata centrale, il transetto destro, l'arco trionfale e da ultimo la cupola, della quale rimase miracolosamente in piedi solo una piccola parte del tamburo.

Dopo il devastante crollo, quel che un tempo era stato il gioiello più splendido di Noto sembrava inesorabilmente perduto. Nel 2000 hanno avuto inizio i lavori di restauro.

Sono stati riedificati i nuovi pilastri di destra. Quindi si è passati alla demolizione e alla successiva ricostruzione dei pilastri della navata sinistra, che riportavano la stesse gravi imperfezioni di quelli crollati (pietre di fiume). Rifatta la navata centrale, la navata destra, i cupolini di destra, i contrafforti, gli archi trasversali e longitudinali. Infine l'innalzamento della nuova cupola, pressoché identica all'originale: differisce solo per piccolissime correzioni. È infine importante sottolineare che la nuova copertura della chiesa non è in cemento come quella crollata, bensì a falde come quella originaria.
La ricostruzione è stata eseguita con gli stessi materiali e con l'ausilio delle medesime tecniche del '700. Sono state utilizzate pietre locali, ma con accorgimenti antisismici. Proprio per migliorare la resistenza a forti terremoti si è fatto ricorso anche a materiali come la fibra di carbonio.

Fine dei lavori: 18 giugno 2007.