Thời Lê sơ (1428-1527), triều đình rất chú trọng phát triển Nho giáo, đề cao việc học hành, mở rộng trường học đến các phủ lộ nhằm đào tạo đội ngũ quan lại cho nhà nước phong kiến quan liêu tập quyền. Văn Miếu - Quốc Tử Giám được tu bổ, xây dựng lớn.
Năm 1483, vua Lê Thánh Tông cho đại trùng tu Văn Miếu – Quốc Tử Giám: Tháng giêng, mùa xuân sửa nhà Thái Học. Đằng trước nhà Thái Học dựng Văn Miếu. Khu Vũ của Văn Miếu có điện Đại Thành để thờ Tiên Thánh; Đông vu và Tây vu chia ra thờ các Tiên hiền và Tiên nho; điện Canh Phục để làm nơi túc yết, một kho để chứa đồ tế khí và một phòng để làm nhà bếp. Đằng sau nhà Thái Học dựng cửa Thái Học, nhà Minh Luân. Giảng đường phía Đông và giảng đường phía Tây thì làm chỗ giảng dạy các học sinh. Lại đặt thêm kho Bí thư để chứa ván gỗ đã khắc thành sách; bên Đông, bên Tây nhà Thái Học làm nhà cho học sinh ba xá, mỗi bên ba dãy, mỗi dãy 25 gian để làm chỗ nghỉ ngơi của học sinh. Bên Đông bên Tây đều có một nhà bia, qui mô có phần rộng lớn khang trang lắm133; Đến năm 1484, nhà vua lại xuống chiếu dựng bia Tiến sĩ; liền cuối năm đó cho làm thêm nhà ở cho học sinh, xây cửa ra vào, tường bao quanh trường Giám.
Năm 1511, Lê Tương Dực cho tu sửa điện Sùng Nho ở Quốc Tử Giám, làm 2 nhà Giải vũ, nhà Minh luân, nhà bếp, làm mới nhà bia hai bên Đông,Tây.
Thời Mạc (giai đoạn 1527-1592 ), khoa cử vẫn được tổ chức đều đặn. Năm 1536, triều đình sai Đông quân Đô đốc Tả phủ Khiêm quận công Mạc Đình Khoa cho trùng tu Quốc Tử Giám. Công việc tu sửa kéo dài từ 1536 đến 1537.
Thời Lê Trung Hưng (1533-1778), với sự quan tâm đặc biệt của triều đình, Văn Miếu – Quốc Tử Giám được trùng tu lớn, nhiều lần. Năm 1662, vua Lê Thần Tông và chúa Trịnh Tạc giao cho Phạm Công Trứ tu sửa Quốc Tử Giám, làm lại Phán thuỷ đường ở Hồ Văn134. Đến 1760, lại cho sửa lại nhà Đại