После закрытия богословской школы в 1908 г. в связи с финансовыми трудностями Крестовый монастырь вновь пришёл в упадок. Несколько десятилетий здесь подвизался монах, исполнявший обязанности настоятеля и сторожа. Посещавшие монастырь в XIX – середине XX вв. паломники фиксировали варварское отношение греков к святыням, имевшим отношение к грузинской истории обители. Они описывали неподобающие условия хранения рукописей (сырость, отсутствие отопления в помещениях, земляной пол, хранение рукописей в корзинах и т.д.), уничтожение фресок и грузинской эпиграфики (Н.Г. Чубинашвили, А.А. Цагарели, П.Д. Кончошвили, Н.Я. Марр и др.). В начале XX в. немецкий ученый Антон Баумштарк изучал фрески Крестового монастыря и указал, что «при разрушении дополнительных помещений храма части его росписи были сняты со стен и перенесены в соседнее, тёмное помещение..., на них были изображены великолепные, характерные головы философов». В 1910 г. Крестовый монастырь посетил принц Иоганн Георг Саксонский и нашёл десять фрагментов древней росписи с изображением голов философов, четыре фрагмента находились в полуразрушенном состоянии, остальные с разрешения патриарха принц поместил в свою коллекцию в Дрездене, позже наследники принца продали их в музеи США. После советизации Грузии учёные не имели возможности посещать Святую землю, в том числе Крестовый монастырь. В 1936 г. в обители побывал живший в Европе грузинский учёный Григорий (Перадзе), он пробыл в монастыре два дня и оставил его описание в дневниках, которые под названием «The Roses of Jericho» готовятся к изданию в четвёртом томе сборника «Iberica Caucasica», выходящем в Лондоне. В ноябре 1960 г. монастырь посетила экспедиция грузинских учёных, в состав которой входили Д.И. Абашидзе, А.Г. Шанидзе и И.Г. Церетели; они обнаружили фреску с изображением Шота Руставели, закрашенную синей краской. Учёным удалось снять слой краски и сфотографировать фреску. В 1966–1968 гг. в Иерусалиме работали грузинские кинематографисты; И. Руруа, Гурам Васильевич Патарая и Гиви Петрович Мелкадзе сфотографировали все сохранившиеся фрагменты грузинской фресковой живописи и надписей, что позволило исследователям изучить росписи и эпиграфику Крестового монастыря; также Г.В. Патарая снял два фильма о грузинских древностях Святой земли, в том числе о Крестовом монастыре. В 1970–1973 гг. Иерусалимская патриархия произвела полное восстановление зданий Крестового монастыря, реставрацию мозаичных полов и консервацию фресок. По решению Иерусалимского патриарха Диодора в кафоликоне открыт музей. 18 октября 1987 г. Крестовый монастырь впервые за несколько сот лет посетил грузинский иерарх – Католикос-Патриарх всей Грузии Илия II (Гудушаури-Шиолашвили). На протяжении этого и последующих визитов Католикос-Патриарх вёл переговоры с греческим начальством монастыря о возможности исследовать Крестовый монастырь грузинскими историками. С 1995 г. грузинскими святынями в Иерусалиме и историей Крестового монастыря занимается Т. Мгалоблишвили, в 2001 г. она организовала и возглавила группу грузинских археологов, текстологов и искусствоведов, занимающуюся исследованием грузинских рукописей, эпиграфики и археологического материала на Святой земле (итоги научных изысканий были изданы в 2012 во втором томе сборника «Iberica Caucasica»). Некоторые средневековые путешественники отмечали, что они видели корни Живоносного Древа.