В 1897 г. экзарх Грузии архиепископ Владимир (Богоявленский; 18 октября 1892 г. – 21 февраля 1898 г.) основал и возглавил Комитет обновления храма Двенадцати апостолов Мцхетского патриархата. В разное время председателями Комитета были епископы Леонид (Окропиридзе; впоследствии католикос-патриарх всей Грузии), Кирион (Садзаглишвили; впоследствии католикос-патриарх всей Грузии Кириона III) и др. При экзархе Грузии архиепископе Исидоре (Никольском; 12 ноября 1844 г. – 1 марта 1858 г.) был отреставрирован Тифлисский Сиони, а также монасстыри Алаверди, Самтавро, Марткопи, Кватахеви. В 1889 г. по распоряжению российского императора Александра III был возобновлён и восстановлен монастырь Бодбе, где покоились мощи просветительницы Грузии св. равноапостольной Нины. В начале XX в. в Карталино-Кахетинской епархии действовали монастыри: мужские – Ахтала, Вардзиа, Давидгареджи, Зедазни, Кватахеви, Сапара, Хирса, Шиомгвиме, Шуамта, Бетаниа, Натлисмцемели; женские – Бодбе, Самтавро. В монастырях Карталино-Кахетинской епархии подвизались 310 человек: 81 иеромонах, 89 послушников, 27 монахинь, 113 послушниц. В начале 1917 г., до упразднения Карталино-Кахетинской епархии, на её территории действовали 13 мужских монастырей (тифлисский Преображенский, Шуамта, Хирса, Кватахеви, Вардзиа, Марткопи, Алавердский, Зедазени, Сапара, Шиомгвиме, Хоби, Давидгареджи, Натлисмцемели) и четыре женских (Ахтала, Бодбе, Мамкоди, Самтавро). Монастыри делились на штатные, которые финансировало государство (тифлисский Преображенский, Хирса, Кватахеви, Вардзиа, Марткопи, Алавердский, Шиомгвиме, Давидгареджи, Ахтала, Бодбе, Мамкоди, Самтавро), и внештатные, существовавшие на пожертвования и на доходы от оставшихся у них после секуляризации земель (Шуамта, Зедазени, Сапара, Хоби). В бедственном положении оказались святыни и рукописи, особенно в не действующих монастырях пустыни Гареджи, которая была центром гареджийской литературной школы. В середине XIX в. местные пастухи использовали рукописи для разведения огня. По инициативе историка Дмитрия Захарьевича Бакрадзе и при поддержке грузинской общественности и Санкт-Петербургской Академии Наук в 1888 г. в Тифлисе с целью сбора и сохранения святынь был создан Церковный музей. 24 января 1889 г. Святейший Синод утвердил устав музея, составленный Д.З. Бакрадзе. По решению Синода музей находился в ведении Карталино-Кахетинской епархии и размещался в Тифлисском Сиони, при братстве Пресвятой Богородицы. Экспедиции, проведённые под руководством комитета, собирали рукописные книги, грамоты (гуджары), эпиграфические памятники, иконы, кресты, церковные облачения и другую церковную утварь, осуществляли научную обработку материалов. В музее за время его существования (1889–1921 гг.) было издано 20 трудов; материалы музея изучали и использовали в научных трудах Сергей Романович Горгадзе, Корнелий Самсонович Кекелидзе, Павел Иесеевич Ингороква, Иван Александрович Джавахишвили, епископ Кирион (Садзаглишвили), Никодим Павлович Кондаков и др. В настоящее время часть экспонатов Церковного музея хранится в Государственном музее истории Грузии и в Институте рукописей имени Корнелия Кекелидзе. До вхождения ГПЦ в состав РПЦ в Восточной Грузии действовали Тбилисская духовная семинария и Телавское духовное училище, при церквах и монастырях работали церковноприходские школы. После упразднения автокефалии ГПЦ число духовных школ сократилось.