Em agosto de 2013 o Museu Paulista foi fechado após a constatação de problemas em sua estrutura. Desde então, a maior parte do acervo do Museu foi transferida para imóveis locados exclusivamente para armazenamento desses volumes. Muitas peças do acervo vêm sendo emprestadas a outros museus e espaços culturais para a realização de mostras. A Biblioteca foi reaberta ao público em outro endereço no próprio bairro do Ipiranga, bem como as atividades acadêmicas e educativas que são oferecidas pela instituição. O Museu declarou uma previsão de gastos iniciais de 21 milhões de reais, mas posteriormente alterado para 100 milhões de reais.

O início das obras de restauração e modernização do museu foi previsto para 2019, e a reabertura prevista para 2022, ano da comemoração do bicentenário da Independência do Brasil.

Em outubro de 2019, as obras foram retomadas após seis anos parada. A empresa Concrejato foi anunciada como construtora selecionada para realizar o restauro e a modernização do edifício. Etapas previstas no projeto executivo tiveram início, entre elas a montagem do canteiro de obras, a proteção dos bens artísticos integrados à construção, o acompanhamento arqueológico, além de uma série de laudos, prospecções e planejamentos que irão garantir a execução segura da obra. Prospecções e testes laboratoriais são ações que integram uma intervenção desse tipo. A argamassa e as tintas são analisadas, pois precisam ter características especiais, semelhantes às que eram utilizadas no século XIX.

O museu será ampliado em cerca de 6 mil metros quadrados. A nova entrada, com ligação direta com o Parque da Independência, será instalada no nível das fontes. Ali, haverá uma área de acolhimento, além de salas para atendimento do programa educativo, café, loja, auditório e uma sala para exposições temporárias. Desse piso, um túnel levará até as escadas rolantes, pelas quais será possível entrar no hall do edifício histórico. Também serão instalados elevadores. Com duração de 30 meses, a obra deve custar cerca de 139,5 milhões de reais e é patrocinada via Lei de Incentivo à Cultura pelas seguintes empresas: Banco Safra, Bradesco, Caterpillar, Comgás, Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), EDP, EMS, Honda, Itaú, Vale SA, Sabesp e Pinheiro Neto Advogados. Conta, ainda, com a parceria da Fundação Banco do Brasil e da Caixa Cultural.