Nền đất sụt lún và hoạt động địa chấn trên khu vực này ảnh hưởng đến việc xây dựng và diện mạo hiện tại của nhà thờ. Mất 42 năm đầu tiên yêu cầu đơn giản chỉ để đặt được nền móng vì ngay thời điểm đó, người Tây Ban Nha đã nhận ra mối nguy khi xây dựng công trình khổng lồ trên đất yếu.[3] Tuy nhiên, không phải tất cả nhưng chủ yếu vì lý do chính trị, nhà thờ được xây dựng trên các cấu trúc di sản thời tiền Tây Ban Nha, dẫn đến nền móng không bằng phẳng ngay từ đầu.[40]

Hỏa hoạn năm 1967

Hồi 9 giờ tối 17 tháng 1 năm 1967, hòa hoạn bùng phát do đoản mạch gây ra thiệt hại lớn cho nhà thờ. Phần lớn cấu trúc và đồ trang trí trên Bàn thờ Chuộc tội đã bị hư hại, mất hoàn toàn ba bức tranh El Divino Rostro (Thánh diện) của Alonso López de Herrera, El martirio de San Sebastián (Sự tử đạo của Thánh Sebastian) của Francisco de Zumaya và La Virgen del Perdón (Đức Trinh Nữ Tha Thứ) của Simon Pereyns. Khu ca đoàn mất 75 trong số 99 ghế ngồi cũng như một họa phẩm của Juan Correa cùng với nhiều sách lưu trữ. Hai đại phong cầm bị hỏng nghiêm trọng, một phần ống hơi bị nung nóng chảy. Các bức họa của Rafael Jimeno y Planas, Juan Correa và Juan Rodriguez Juarez bị cháy ở những khu vực khác trong nhà thờ. Sau vụ cháy, cơ quan chức năng ghi nhận thiệt hại nhưng không làm gì để khôi phục. Các thảo luận sôi nổi diễn ra sau đó giữa các nhà sử học, kiến trúc sư và cuộc điều tra tập trung vào việc di chuyển Bàn thờ Chuộc tội, cũng như loại bỏ khu ca đoàn và lan can đi. Năm 1972, các nhà chức trách giáo hội khởi xướng phá dỡ khu ca đoàn mà chưa được Chính phủ Liên bang cho phép và bị đình chỉ. Chính quyền kiểm kê những gì có thể được cứu vãn được và bổ nhiệm Jaime Ortiz Lajous làm giám đốc dự án khôi phục nguyên trạng nhà thờ. Công tác trùng tu không chỉ tập trung vào việc sửa chữa hư hỏng (dựa theo hồ sơ và ảnh lưu trữ) mà còn xử lý nền móng đang xuống cấp (do lún không đều) và những vấn đề xảy đến với các tòa tháp.

Bàn thờ Chuộc tội và Bàn thờ Vua là đối tượng chính để lau dọn và hồi phục. Thay thế những phần bị hỏng hoàn toàn trên Bàn thờ Chuộc tội, một số bức tranh được thêm vào như La huida de Egipto (Chạy khỏi Ai Cập), El Divino Rostro và El martirio de San Sebastián của Pereyns. Đàn được tháo dỡ cùng ống hơi và các chi tiết bên trong, rồi gửi qua Hà Lan sửa chữa. Trong thời gian đó, các thợ thủ công México thực hiện trùng tu kéo dài đến năm 1977. Khu ca đoàn bắt đầu được tái thiết năm 1979 bằng cách sử dụng các vật liệu tương tự như trước khi cháy. Ngoài ra, bất kỳ bức tượng nào trong tháp bị hư hỏng hơn hơn 50% do ô nhiễm thành phố đều được loại bỏ và thay thế bằng các bản sao. Tượng nào ít hư hại hơn thì được sửa chữa.

Công việc trùng tu thập niên 1970 và đầu thập niên 1980 đã khám phá ra một số điều thú vị. 51 bức họa được tìm thấy và giải cứu từ phía sau Bàn thờ Chuộc tội, gồm các tác phẩm của Juan và Nicolas Rodriguez Juarez, Miguel Cabrera và José de Ibarra. Bên trong một chếc đàn phát hiện ra bản sao đề cử Hernán Cortés làm Toàn quyền Tân Tây Ban Nha (1529). Cuối cùng, trong bức tường vòm giữa chính là nơi an táng thống đốc Veracruz đầu tiên là Miguel Barrigan.[9]

Công việc cuối thế kỷ 20

Cùng với phần còn lại của thành phố, nhà thờ đang tiếp tục lún ngay từ ngày đầu xây dựng. Tuy nhiên, hiện trạng siêu đô thị với hơn 18 triệu dân đang lấy nước từ mạch ngầm sử dụng khiến mực nước ngầm giảm xuống và giảm mạnh trong nửa sau thế kỷ 20.[41] Các phần công trình như nhà thờ và nhà tạm vẫn lún với tốc độ khác nhau, các tháp chuông đang nghiêng một cách nguy hiểm dù mới được xử lý thập niên 1970.[10][40] Vì lý do này, nhà thờ được Quỹ Di tích Thế giới đưa vào Danh sách Theo dõi Di tích Thế giới năm 1998.

Công việc trùng tu lớn và nền móng bắt đầu vào thập niên 1990 để ổn định hóa nhà thờ.[40] Các kỹ sư khảo sát và xử lý bên dưới nhà thờ từ năm 1993 đến năm 1998. Họ đào các trục dưới nhà thờ và đặt trục bê tông xuống nền đất yếu làm nền móng vững chắc hơn cho kết cấu.[41] Những nỗ lực này không dừng được việc sụt lún nhưng chỉnh được các tháp nghiêng và đồng nhất được độ lún của toàn bộ công trình.[40]