Thời Nguyễn (1802-1945): Mặc dù Văn Miếu Thăng Long chỉ còn là Văn miếu Bắc thành, Quốc Tử Giám Thăng Long đã mất đi vai trò là trung tâm giáo dục Nho học cao cấp và chuyển thành nơi thờ cha mẹ của Khổng Tử, Tiên Hiền nhưng trong trong tinh thần chấn hưng Nho giáo, Văn Miếu Hà Nội vẫn được quan tâm, tu sửa.
Năm 1805, Nguyễn Văn Thành, tổng trấn Bắc thành cho xây dựng Khuê Văn Các. Năm 1829, tu sửa học đường phủ Hoài Đức (Quốc Tử Giám). Năm 1833, cho sửa lại Điện chính, tẩm sơn các cột, xây tường bao xung quanh. Năm 1863, Hoàng giáp Lê Hữu Thanh cùng Hà Ninh Tổng đốc Tôn Thất Hàm, Án sát Hà Nội Đặng Tá quyên tiền cho xây dựng lại nhà che bia, mỗi bên hai dãy, mỗi dãy 11 gian.
Trong thời kỳ thực dân Pháp chiếm Hà Nội (1884-1945),Văn Miếu - Quốc Tử Giám (tức Văn Miếu Hà Nội) nằm trên địa phận làng Thanh Giám, huyện Vĩnh Thuận, phủ Hoài Đức, tỉnh Hà Nội. Tư liệu lưu trữ cho thấy giai đoạn này Văn Miếu vẫn được trùng tu song với một tính chất khác hẳn.
Từ năm 1954 đến 1975, mặc dù đất nước bị chia cắt, toàn dân dồn sức cho sự nghiệp kháng chiến chống Mỹ giải phóng dân tộc nhưng Văn Miếu Hà Nội vẫn được quan tâm, bảo vệ. Năm 1954, sau ngày tiếp quản Thủ đô, Văn Miếu đã được ngành văn hoá cho trùng tu, hai dãy Đông vu, Tây vu. Ngày 28/4/1962, Văn Miếu – Quốc Tử Giám được Bộ văn hoá xếp hạng là Di tích lịch sử văn hoá cấp quốc gia.
Từ 1988 đến nay, trong bối cảnh mới Đổi mới của sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc, Văn Miếu – Quốc Tử Giám được đặc biệt quan tâm, tu sửa và phát huy giá trị. Sau khi Trung tâm hoạt động VHKH Văn Miếu – Quốc Tử Giám được thành lập (9/5/1988), Văn Miếu – Quốc Tử Giám được đại trùng tu: năm 1991, tu bổ Điện Đại thành (sửa mái nhà, cánh cửa, sơn son thếp vàng lại các hoành phi, câu đối), cải tạo toàn bộ hệ thống thoát nước. Năm 1992, nạo vét, cạp 4 hồ nhỏ ở khu vực thứ nhất và thứ hai của Văn Miếu. Năm 1993, tu bổ thảm cỏ, cây xanh, xây dựng nhà vệ sinh, nhà kho. Năm 1994, xây dựng đình
che bia, sửa chữa đường đi, nạo vét giếng Thiên Quang. Năm 1995, lắp hệ thống đèn chiếu sáng, tu bổ tường bao, tu sửa nhà Bái Đường, cổng Đại Trung, cổng Đại Thành, Khuê Văn Các, cổng Thái Học, sơn son thếp vàng toàn bộ các trụ cột, cánh cổng. Tháng 7/1999, khởi công xây dựng khu Thái Học trên nền cũ