L'arcature néo-gothique édifiée par Jean-Laurent Goetz, architecte de la Fondation de l'Œuvre Notre-Dame entre 1772 et 1778, était en bon état général jusque dans les années 1910.
Une dégradation rapide (50 ans) est constatée dans les années 1960 qui déclenche une série d'opérations, d'abord d'urgence, puis de conservation-restauration jusqu'à l'achèvement complet des travaux en 2001.
Les interventions d'urgences
Une mise en sécurité face aux risques de chutes devient nécessaire. En 1976, un échafaudage est posé le long de la galerie Goetz sud et de la chapelle Saint-Michel. Après avoir effectué les relevés et les dessins pour la taille en atelier, les balustrades, poteaux et mains courantes, pinacles et fleurons sont déposés. À cette même période, la charpente métallique du futur atelier d'été de la Fondation de l'Œuvre Notre-Dame, est installée à l'intérieur de la galerie.
Dans les années 1980, un rejointoiement de l'élévation est réalisé pour ralentir les processus d'altérations.
En 1982, les corniches supportant les balustrades sont elles aussi déposées et restaurées en 1983 en grès vosgien (à gros grains) considéré encore comme une alternative aux grès à meules et ses maladies.
Dans les années 1990, les gargouilles de la galerie sont déposées et également remplacées en grès vosgien.
Le chantier de conservation - restauration
Les travaux englobent la façade et le couronnement de la loge caisse (accès à la plateforme), l'ensemble de la galerie Goetz sud (élévations, arcatures, contreforts et les parties supérieures) et le couronnement de la chapelle Saint-Michel.
La pose des copies en grès vosgien
L'ensemble des parties hautes (balustrades, mains courantes, poteaux, pinacles, fleurons) est taillé et sculpté dans les ateliers de la Fondation de l'Œuvre Notre-Dame en grès vosgien d'une couleur uniformément rouge. Les éléments sont posés, assemblés avec des goujons et des agrafes en bronze puis scellés au plomb.
Dans le souci de préserver une harmonisation d'ensemble, avec les éléments de corniches et gargouilles déjà restaurés et posés en grès vosgien, l'Architecte en Chef des Monuments Historiques a choisi la même nature de grès pour les pièces architecturales à remplacer. Une légère patine composée d'oxydes naturels a atténué leur aspect "neuf".
La technique de l'incrustement
Sur l'élévation de la galerie, la restauration est très partielle avec la pose d'incrustements majoritairement en grès à meules dit bigarré. L'emploi de ces grès respecte la nature et les nuances naturelles des pierres d'origine (polychromie des grès).
Pour assurer un harpage des éléments nouvellement posés, la refouille des arcatures s'est faite à des profondeurs différentes. À titre d'exemple une clef d'arc (claveau central d'un arc appareillé) est refouillée à 10 cm et la contre clef (voussoir posé immédiatement à gauche ou à droite de la clef) à 14 cm. Les dais couronnant les contreforts dans un bon état de conservation sont restaurés ponctuellement par des greffes, tout comme les parements. L'ensemble de ces placages est liaisonné à la partie originale par des goujons en fibre de verre collé à la colle époxy.
Une partie du soubassement de la galerie est restaurée sur une profondeur plus conséquente. La refouille est réalisée au moyen des coins éclateurs et manuellement à la massette et au poinçon. L'utilisation d'une haveuse portative est expérimentée mais l'excès de boues produit et le poids de la machine ont clos l'expérience.
Les nouvelles techniques de conservation
La nouvelle Architecte en Chef des Monuments Historiques, Christiane Schmückle-Mollard, introduit une approche de la restauration inédite à Strasbourg, celle de la conservation. Les techniques de conservation qui seront mises en œuvre sont issues de ses expériences sur les monuments en pierre calcaire.
Ces techniques comprennent le nettoyage par micro-abrasion des croûtes noires et les injections pour combler les fissures au moyen de coulis à base de chaux. Elles prévoient également l'application d'ester d'acide silicique (silicate d'éthyle) pour récréer la matrice siliceuse (reminéralisation) du grès altéré.
Un hydrofuge innovant pour l'époque (il ne bloquait pas les échanges de vapeur d'eau) est employé sur toutes les parties hautes, pinacles, fleurons, mains courantes et balustrades, exposés directement aux eaux de pluie. De nos jours cette application est effectuée avec plus de parcimonie et uniquement sur les parties horizontales comme les mains courantes.
Dès les années 2000, les tailleurs de pierre et les sculpteurs ont bénéficié de formations dédiées à la conservation du grès. Elles se poursuivent encore de nos jours.
Pour éviter les ruissellements d'eau le long de la façade intérieure, la corniche est habillée d'un revêtement de plomb avec un larmier sur son débord et engravé sur la partie basse des balustrades pour assurer l'étanchéité.
Les sculpteurs ont enrichi la gypsothèque par la prise d'empreinte, procédé traditionnel à la terre sur un certain nombre d'originaux restés en place : rosette, chapiteaux, etc.