В марте 1809 г. Иерусалимский патриарх Поликарп получил от султана Махмуда II (1808–1839 гг.) фирман на реставрацию храма, которую провели за год под руководством Николая Комнина, уроженца г. Митилини, архитектора с большим опытом церковной реставрации и общественного строительства, силами православных строителей Иерусалимского патриархата (их имена названы в посвятительных надписях). Кувуклия была переложена от нижних уровней, нетронутыми остались только мраморная обкладка погребальной камеры и один ряд наружной облицовки. В стиле, близком к оттоманскому барокко, перестроили часовню Ангела, свод погребальной камеры, внешние стены и купол. При землетрясении 1927 г. Гроб Господень был повреждён, в период британского мандата в марте 1947 г. постройку укрепили внешними связями, стянув Кувуклию снаружи стальной арматурой. В 1968–1980 гг. комплекс подвергся ещё одной наружной реставрации. Вид позднейшей Кувуклии запечатлён на многочисленных гравюрах (наиболее известна литография Д. Робертса по рис. 18 апреля 1839 г.) и фотографиях (первые дагерротипы 1839 г.; снимки интерьера 1870 гг., ротонды до перестройки купола в 1868). В 1989–1992 гг. часовня Гроба Господня была обследована группой учёных под руководством М. Биддла. В ходе работ сделаны наблюдения, доказывающие, что под облицовкой и в кладке XIX в. сохраняются элементы ранних сооружений (по крайней мере, XI–XVI вв.), а глубже, вероятно, скрыта большая часть (до высоты человеческого роста) погребальной камеры Гроба Господня из природной скалы. Поскольку Гроб Господень является величайшей христианской святыней, его образ отразился в многочисленных евлогиях различного типа. К их числу относятся как изображения, так и небольшие модели Кувуклии и Гроба Господня из камня и дерева (модель из пиринейского мрамора, V–VI вв., Музей искусства и истории, Нарбон, Франция). Реликвиями Гроба Господня служили также частицы скалы, масло из горящих над ним лампад, св. вода и св. миро. Они вкладывались в реликварии – ларцы, сосуды (ампулы, фляжки) и другие ёмкости из драгоценных и цветных металлов, стекла, дерева, керамики, украшенные изображениями евангельских сцен и связанных с ними символов. Изображения Гроба Господня имелись на таких евлогиях, как пряжки паломников, значки-жетоны, медальоны и др. Эти образы распространялись по всему христианскому миру, влияя на развитие иконографии Гроба Господня. Иконографические типы Гроба Господня делятся в соответствии с интерпретацией сюжета. Изображения гробницы, высеченной в склоне горы, и/или пустого саркофага с гробными пеленами отражают топографические и богословские толкования текста Евангелия в византийской и древнерусской живописи. Общее представление об «идеальной гробнице», часто изображаемой как сложное 2-этажное сооружение (например, на авориях из Александрии, Рима и Милана), не находит соответствий в письменных источниках. Иконография следует реальному облику Гроба Господня и меняется вместе с его историческим развитием.