Na zlecenie Kurii Diecezjalnej Włocławskiej pod koniec 2003 r. firma Hydroprojekt sp. z o.o. w Warszawie wykonała projekt wzmocnienia fundamentów i rekonstrukcji niszczejącej absydy domu biskupów włocławskich. Jego autorzy, mgr inż. Tomasz Matyńka i mgr inż. arch. Wojciech Protas, wyrazili opinię, że wieloletni proces spękań wywołany osiadaniem murów uległ w ostatnich latach przyspieszeniu wskutek znacznego obniżenia się poziomu wody gruntowej. Uszkodzenia nie stanowiły zagrożenia dla konstrukcji i statyki budynku, jednak skala i długotrwałość zjawiska skłaniały do podjęcia radykalnych działań. Najpierw należało wyeliminować osiadanie budowli, by móc przystąpić do usunięcia spękań.
Przeprowadzenie tak poważnej inwestycji związane było z wysokimi kosztami. Kuria włocławska zwróciła się w styczniu 2004 r. do Wojewódzkiego Urzędu Ochrony Zabytków z prośbą o dofinansowanie. Ówczesny wojewoda Roman Kosieniak i wojewódzki konserwator zabytków dr Marek Rubnikowicz wyrazili gotowość wsparcia finansowego planowanego zadania i zobowiązania rzetelnie dotrzymali.
W marcu 2004 r. Przedsiębiorstwo Geologiczno-Inżynierskie „Geotest” z Włocławka przeprowadziło odwierty przy każdej z kolumn, by określić budowę geologiczną i poziom gruntu nośnego, na który planowano przenieść obciążenia z budynku. Nadzór archeologiczny sprawował dr Janusz Pietrzak z Instytutu Archeologii Uniwersytetu Łódzkiego. Ostatecznie wykonawca zaproponował wzmocnienie podłoża przy użyciu techniki iniekcji wysokociśnieniowej
jet grouting, nieinwazyjnej w stosunku do istniejącej konstrukcji zabytku. Rozwiązanie to odpowiadało również wymogom stawianym przez Wojewódzki Urząd Ochrony Zabytków.
Metoda
jet grouting polega na mieszaniu gruntu z zaczynem stabilizującym (cementem), wtłaczanym strumieniowo pod wysokim ciśnieniem. Wykonanie prac powierzono firmie „Geoservice” Spółka z o.o. we Wrocławiu. Niektóre z 37 betonowych pali wprowadzono nawet do 11 m w głąb ziemi. Pale takie charakteryzują się dużym udźwigiem: przenoszą obciążenia od 10 do 50 ton. W ten sposób wzmacniają posadowienie obiektu na gruncie.
Kopuła absydy z ozdobnym gzymsem i sztukaterią; nieznacznie wystające przed lico ściany pilastry pełnią zarówno funkcję konstrukcyjną (jako podpora), jak i dekoracyjną (rozczłonkowują ścianę)
Po zakończeniu prac prowadzono monitoring miejsca. Używając sterowanego komputerowo systemu pomiarowo-ostrzegawczego, stale mierzono osiadanie elementów obiektu. Wyniki pomiarów miały decydować o kolejności, natężeniu i zasięgu wykonywanych prac. Po szesnastu miesiącach wykonawca wydał ekspertyzę stwierdzającą brak przeszkód po podjęcia dalszych zabiegów remontowych, rekonstrukcyjnych i renowacyjnych, prowadzonych za pozwoleniem Kujawsko-Pomorskiego Wojewódzkiego Konserwatora Zabytków.
Prace te rozpoczęły się w maju 2006 r.; wykonawcą była toruńska firma Restauro SA. Nadzór autorski i inwestorski powierzono inż. Andrzejowi Tomaszewskiemu z Przedsiębiorstwa Projektowo-Usługowo-Handlowego JOTA we Włocławku. Wyliczenie wszystkich prac zajęłoby zbyt wiele miejsca; wspomnijmy tylko, że po wzmocnieniu konstrukcji stropu rozebrano pokrycie, poszycie i więźbę dachu kopuły, na której zamontowano siatkę zbrojeniową. Uzupełniono pęknięcia i pokryto zaprawą zewnętrzny płaszcz kopuły. Konstrukcję dachu pokryto blachą miedzianą, a na jej szczycie zamontowano latarnię, również krytą miedzią, oraz miedziane obróbki blacharskie, rynny i rury spustowe. Naprawiono tynki, odtworzono elementy dekoracyjne, przeprowadzono malowanie. Firma KMK „Marmur-Granit” z Gierałcic wykonała prace posadzkarskie, polegające na skuciu starej, spękanej, nierównej powierzchni, rekonstrukcji warstwy izolacyjno-odkładowej i położeniu posadzki z płyt marmurowych.
19 marca 2007 r. ks. bp Wiesław Mering dokonał poświęcenia odnowionego obiektu w obecności księży biskupów: Stanisława Gębickiego, Bronisława Dembowskiego i Czesława Lewandowskiego, księży: ks. kan. Lesława Witczaka – ekonoma diecezjalnego i ks. Piotra Sierzchały – diecezjalnego konserwatora zabytków oraz pracujących w domu biskupim zakonnic ze Zgromadzenia Sióstr od Niepokalanej Maryi.