Sofort wurden Notanker eingezogen – doch noch immer war nicht ersichtlich, was die Schäden verursacht hatte. Erst die Untersuchung des Fundaments brachte Klarheit: Das römische Fundament aus Holzpfählen, auf dem der Dom seit der Antike sicher gestanden hatte, war weggefault; dadurch bewegten sich die mächtigen Pfeiler, das Mauerwerk war an vielen Stellen gebrochen.
„Das war schlimmer als alles, was wir befürchtet hatten“, erinnert sich Prof. Dr. Franz Ronig, der als Diözesankonservator ab 1966 an den Arbeiten beteiligt war. Es folgten umfangreiche Sanierungsmaßnahmen: In das Mauerwerk und die Fundamente wurden Zement und Kalk gespritzt, in den Türmen Stahlbetondecken eingezogen, Gurtbögen und Diagonalrippen teilweise erneuert, der Dachstuhl neugestaltet…
Doch es ging längst nicht nur um die statische Sicherung. Der Trierer Dom sollte auch liturgisch neu gestaltet werden; eine Folge der liturgischen Erneuerung in der katholischen Kirche, die gerade erst während des Zweiten Vatikanischen Konzils abgeschlossen worden war. Heftig diskutiert worden seien die Entwürfe, die Architekten infolge eines Wettbewerbs eingereicht hatten, erinnert sich Ronig: „Bewahrer“ und „Erneuerer“ hätten heftige Diskussionen miteinander geführt.
Am Ende beauftragte man Gottfried Böhm und Nikolaus Rosiny als Arbeitsgemeinschaft. Sie veränderten das über Jahrhunderte gewachsene Erscheinungsbild nicht, sondern erhielten das Erscheinungsbild des Doms weitgehend und richteten ihn für die erneuerte Liturgie her. 1971 begannen die Arbeiten, die dem Dom schließlich sein heutiges Aussehen gaben. Die augenscheinlichsten Neuerungen waren die neugestaltete Altarinsel und der Neubau der Schwalbennestorgel durch die Bonner Firma Johann Klais.
Insgesamt 39.124.000 D-Mark kostete die Renovierung, 83 Firmen und Handwerksbetriebe waren beteiligt, teilweise arbeiteten bis zu 380 Menschen auf der Baustelle. 766 Tonnen Kalk und Zement sowie 450 Tonnen Stahl wurden verarbeitet.
