В 1880 гг. историки и археологи Никодим Павлович Кондаков (1844–1925 гг.) и Дмитрий Захарович Бакрадзе (1826–1890 гг.) произвели опись памятников Гелатского монастыря. В 1888 г. от железнодорожной станции Гелати до монастыря была проведена железная дорога. В 1892 г. был учреждён Комитет по возобновлению часовни над гробницей царя Давида в монастыре (о плохом состоянии памятников и необходимости их ремонта, а также о разграблении монастырского имущества свидетельствует грузинская периодика начала XX в.). В 1923 г. церковный инвентарь, хранившийся в Гелатском монастыре, был передан Кутаисскому историко-этнографическому музею, а монастырь стал филиалом музея. В 1945 г. Кутаисский музей провёл расчистку и полный обмер здания академии; в 1961–1965 гг. были произведены работы по консервации памятников. В настоящее время Гелатский монастырь передан Грузинской православной церкви. В монастыре хранились древние рукописи, уникальные чеканные, живописные и эмальерные иконы, предметы церковной утвари. В памятниках искусства Гелатского монастыря отражена история, духовная и художественная жизнь не только этого монастыря, но и всей средневековой Грузии. В окрестностях монастыря расположены другие христианские памятники: небольшая женская обитель в честь Преображения Господня, основанная царём Давидом, и на хребте выше монастыря – три разрушенные церкви с гробницами, выдолбленными в скале. Разновременные постройки монастыря, возведённые на одной оси с главным храмом и выдержанные в едином стиле, представляют собой цельный архитектурный ансамбль. Заметное влияние на памятники, возведённые позже, оказал собор Рождества Пресвятой Богородицы (1106–1125 гг.) –  крестово-купольная постройка, вытянутая по оси «восток-запад», с тремя гранёными апсидами (средняя выше и шире боковых), с высоким барабаном купола, рукава креста повышены относительно других частей здания. С южной, западной и северной сторон собор окружён пристройками разного времени. Основное ядро здания имеет пять арочных входов: по одному в северной и южной рукавах и три – в западном. Центральное пространство освещено высокими и широкими окнами. Барабан купола, арки свода которого опираются на выступы стен и два столпа, прорезан 16 высокими окнами. Кладка храма состоит из грубо тесаных камней различной величины, с заполнением швов более мелкими камнями. Снаружи храм облицован квадрами экларского известняка, первоначально имевшего белый цвет, но со временем получившего тёмно-жёлтый или розоватый оттенок. Фасады рукавов креста, центральная апсида, барабан купола украшены высокой декоративной аркатурой, боковые стены рукавов креста – аркатурой из сдвоенных арок. Пониженные части здания не имеют декора, за исключением наличников окон. В соборе размещено шесть приделов: во имя свв. праведных Иоакима и Анны, великомученицы Марины, апостола Андрея Первозванного, Всемилостивого Спаса, святителя Николая Чудотворца и мученицы Ирины. По преданию, в Андреевском приделе находится могила царицы Тамары. Придел Всемилостивого Спаса служил усыпальницей многих грузинских царей (предполагается, что здесь погребены царь Баграт с супругой Еленой, цари Ростом и Симон). К первоначальному декору внутреннего пространства храма относится датированная XII в. мозаика конхи алтарной апсиды с ростовыми изображениями Богоматери Никопеи и предстоящих архангелов Гавриила и Михаила (нижняя часть осыпалась, в XVI в. заменена фреской). Мозаика отличается плотной, тщательной кладкой из маленьких кубиков смальты. Её создатель, грузинский мастер, в совершенстве владел принципами декоративного оформления византийского искусства. К 1125–1130 гг. относится фресковая роспись нартекса, отличающаяся высоким художественным уровнем исполнения.