Большие ремонтные работы на Успенском соборе проводились дважды. В 1876 году он из-за ветхости был закрыт. Ремонт проводился с 1885 по 1889 годы. Было заменено большое количество бревен в стенах Успенской церкви, приделов и трапезной, перекрыты кровли и частично главки, поставлены сжимы на аварийных участках. В соответствии со строительными правилами того времени собор снаружи был обшит тесом. В 1960-е годы XX в. под руководством выдающегося ученого и реставратора объектов русского деревянного зодчества А.В.Ополовникова была проведена реставрация собора: выполнен ремонт кровель, заполнение круглых проемов в восьмерике, частичное укрепление стен, восстановление первоначального крыльца, с наружных стен была снята тесовая обшивка, произведена биоцидная пропитка всех конструкций. В 1975-1980 гг. на соборе проводились консервационные работы.
В 2006 г. собор Успения Пресвятой Богородицы был передан в безвозмездное пользование Кемскому Благовещенскому мужскому монастырю во имя Новомучеников и Исповедников Российских Петрозаводской и Карельской епархии Русской православной церкви. Сохранился деисусный чин иконостаса главного придела храма.
25 апреля 2016г. началась полноценная реставрация. Предстоит полностью перебрать бревна, проверить целостность каждого из них, а также фундамента здания и при необходимости произвести замену пострадавших деталей. Работы планируют закончить 31 ноября 2017 года. Средства на завершение реставрации предоставила госкомпания «Роснефть» в рамках соглашения с правительством республики. Компания поставила для проведения реконструкционных работ составы «Pirilax-Terma» и «Pirilax-Classic» для обработки стропильных систем, исторических балок и временных лесов.