В 1812 г., во время нашествия Наполеона, образ оставался в соборе. После изгнания неприятеля икона была найдена повреждённой. В 1918 г. в связи с закрытием Успенского собора советскими властями часть его святынь, в том числе Влахернская икона, была передана в Крестовоздвиженский храм, находившийся неподалёку от Кремля. В 1931 г., когда этот храм был разрушен, святыни вернулись в Кремль, став частью музейного собрания музеев Московского Кремля. В настоящее время Влахернская икона находится в Успенском соборе Московского Кремля. Исследователям известно о двух серьёзных реставрациях иконы в XVII–XIX вв. В 1674 г. по указу царя Алексея Михайловича её чинили иконописцы Оружейной палаты Симон Ушаков и Никита Павловец, которые, в частности, укрепили её новой кипарисовой доской. В 1813 г. (исследователи полагают, что в 1806 г.) икона поновлялась после наполеоновского нашествия: её дублировали на новую кипарисовую доску и украсили серебряной ризой. В этот период на ней были сделаны новые надписи по-гречески: «Госпожа обители Влахернской» и «Многоценное Сокровище», а на нижнем поле – надпись по-русски о поновлении с датой 1 августа 1813 г. Эти надписи сохранялись до 1983 г., когда икона была отреставрирована в Всероссийском художественном научно-реставрационном центре имени академика Игоря Эммануиловича Грабаря Л.А. Дунаевым: с полей и фона иконы были сняты слои поздних записей, на фигурах из-за фрагментарной сохранности авторского слоя прописи были оставлены, за исключением небольшой пробы на левом плече Младенца. Фрагменты первоначальной живописи сохранились на изображениях левого глаза Богоматери и руки Младенца, держащей свиток. Влахернскую икону исследователи считают редким образцом греческих рельефных икон. В источниках XVII в. и в литературе XVIII–XIX вв. она называется мастично-восковой. Её основа – вырезанный в дереве плоский рельеф, покрытый слоем воско-мастики и расписанный красками. Техника живописи отличается большим мастерством. О резных деревянных иконах с воско-мастикой исследователям известно очень мало. В подобной технике была исполнена почитаемая Бахчисарайская (Мариупольская) икона Божьей Матери. В греческом монастыре Мега Спилео (Великой пещеры) на Пелопоннесе хранится чудотворный образ Богоматери Спилеотиссы, выполненный из воска и других веществ. По свидетельству Василия Григорьевича Григоровича-Барского, чудотворные иконы Божьей Матери из воско-мастики были на Кипре и на Афоне. Все упомянутые иконы без исключения почитались как чудотворные, и в легендах о них особенно подчёркивается древность происхождения. В Свидетельствованной грамоте патриарха Паисия отмечена ещё одна важнейшая особенность Влахернской иконы: она сделана «смешением от святых мощей и от иного многого благоуханного состава», т.е. является мощевиком-реликварием.