这次维修严格按照“保护为主、抢救第一、合理利用、加强管理”的文物工作方针和“不改变文物原状”的原则。选择有文物保护工程资质的施工企业参加投标。广州市专门召开了市长现场办公会议，筹集２０００万元实施整体维修。有趣的是，当年石室由广东五华工匠主持施工，１００多年后的今天，又由广东省五华县第一建筑工程公司中标承建。

维修工作将面临许多技术难题。首先，屋面翻建。这是维修保护工程的关键环节。原屋面是抬梁式木构架，１９３０年维修时改为钢筋混凝土屋面人字板，坡度５４度，板面铺瓦，板下是精美的拱砖。拆除之前，首先做好文物的保护工作。现在屋顶上已搭好防雨棚，梁上面满铺槽钢、夹板和塑料彩条布，防止物件坠落损坏拱砖和雨水渗入。拆混凝土的振频都有严格规定，否则将影响石墙的安全。施工单位专门到北京购进了精锐液压破碎钳，静力破碎。并结合手提切割机小块拆卸，保证结构安全。

其次，彩色玻璃窗。８８扇花窗６００多平方米，是流传百年的艺术品，从外面看是灰色的，从室内看呈现出神秘而幽暗的彩色图案，代表了８１个圣经传奇故事。这是教堂的又一魅力所在。经过１９３８年日军空袭广州、１９４９年国民党轰炸海珠桥和１９６６年红卫兵“破四旧”的三次破坏，已荡然无存。仅东西立面和竖窗顶部保留少量原玻璃，是复原依据之一。

现引进菲律宾一家公司的技术工艺，并送来样品，费用需４１０多万元。“花窗上描绘的圣经故事，花纹精细，色彩绚丽，是建筑艺术家才华驰骋的地方。与原作相比，还是存在一定差距，还需修改、细化。”广州大学岭南建筑研究所所长汤国华博士如是说。

第三，室内音响。教堂室内空间大，花岗岩反射面多，使教堂混响时间过长。原教堂的声源是管风琴声、钢琴声、唱诗班的合唱音乐声、主教和神父的自然声。这些声音在教堂的大空间里分布均匀而有神秘感。今天流行电声，以读经为主，会产生语音清晰度差、回声等不良音质效果。现在已测定了教堂内混响时间，计算其吸声量，再布置吸声材料。电声采用二路控制，音乐为集中式，语言为分散式。

第四，西塔楼。原机械大钟仅存损坏的钟面、齿轮散落在楼板上。现在看到的是已停了几年的电子钟。西安钟表研究所试图恢复大时钟，均告失败。现已选定山东烟台一钟表公司参照同年代的广州海关机械大钟配置。整套机械装置约７５万多元。

东塔楼原有５个高、中、低音频法国铸造铜钟，现仅存４个，联动装置已失效，参照沿用钟谱复原。

第五，内外墙清洗。二十世纪八十年代曾对外墙用盐酸清洗，由于酸性过大，引起石块表皮剥落。本次维修将采用中性水清洗，而不是“焕然一新”，体现沧桑感。

为确保万无一失，广州市天主教爱国会专门成立石室维修小组，广州市文化局派出文物建筑维修工程督导组，聘请了资深的古建筑专家全程跟踪指导。整个拆建工程建立完整档案，包括照片、录像、图片、文字等，拆卸的每一个构件采集样本放在文物陈列室，有些部位将采用“逆作法”施工。并考虑到若干年后维修，构件节点连接具有可逆性。整个维修工程预计二年完成。

现在广州市已将石室列入《广州市十大寺观教堂保护规划》之中，对周边环境进行整治，让这一宗教建筑瑰宝成为城市亮丽名片。