Galileo Galilei được cho là đã thả hai quả đạn ca nông có khối lượng khác nhau từ trên tháp để chứng minh tốc độ rơi của chúng độc lập với khối lượng. Dù nhiều phần của câu chuyện này được chính các học trò của Galileo kể lại, chúng vẫn chỉ bị coi là một huyền thoại đơn thuần. Tuy Galileo thực sự đã trèo lên đỉnh tháp và thả hai vật xuống nhằm chứng minh thêm cho lý thuyết đã được chứng minh của mình, nhưng có lẽ chúng không phải là những viên đạn đại bác.

Benito Mussolini đã ra lệnh dựng thẳng tháp lên, và bê tông đã được rót vào móng của nó. Tuy nhiên, kết quả thực tế chỉ làm tháp lún sâu hơn vào trong đất.

Trong Chiến tranh thế giới thứ hai, Đồng Minh khám phá ra rằng quân Phát xít đang sử dụng tháp làm một vị trí quan sát. Một trung sĩ bình thường của Quân đội Hoa Kỳ đã được ra lệnh quyết định số phận tháp. Ông ta đã không lựa chọn sử dụng cách tấn công pháo binh để bảo vệ công trình.[6]

Ngày 27 tháng 2 năm 1964, chính phủ Ý yêu cầu hỗ trợ ngăn tháp không bị đổ. Tuy nhiên, việc giữ độ nghiêng hiện thời cũng là một yêu cầu quan trọng, vì vai trò rõ rệt của yếu tố này trong việc thu hút khách du lịch cho ngành công nghiệp này của Pisa.[7] Một đội gồm các kỹ sư, nhà toán học, sử học đa quốc gia đã tham gia cuộc hội thảo trên đảo Açores nhằm thảo luận về các biện pháp ổn định tháp. Sau hơn hai thập kỷ hoạt động của dự án, tháp đã bị đóng cửa với công chúng vào tháng 1 năm 1990. Khi tháp bị đóng cửa, những quả chuông đã được chuyển đi nhằm làm giảm trọng lượng và các dây cáp được nịt quanh tầng ba níu giữ tháp. Những chung cư và ngôi nhà dọc theo hướng tháp được di tản để đảm bảo an toàn. Sau một thập kỷ sửa chữa và ổn định, tháp được mở cửa trở lại cho công chúng ngày 15 tháng 12 năm 2001. Mọi người khám phá ra rằng độ nghiêng tăng lên bởi các tảng đá xây nở ra và chèn ép lên nhau vì sức nóng của ánh sáng mặt trời. Đồng thời nền móng phía thấp cũng mềm hơn. Nhiều phương án đã được đề xuất để ổn định tháp, gồm cả việc đưa thêm 800 tấn chì vào nhằm làm đối trọng với phần đáy tháp đang nâng lên.[cần dẫn nguồn] Phương án cuối cùng ngăn chặn sự sụp đổ của tháp là hơi nâng thẳng tháp lên tới một góc an toàn hơn, bằng cách rút đi 38 m³ đất phía dưới đáy đang bị nâng lên. Tháp được tuyên bố đã ở tình trạng an toàn trong ít nhất 300 năm nữa.

Năm 1987, tháp được tuyên bố là một phần của Campo dei Miracoli - Di sản Thế giới cùng với thánh đường, nhà thờ và nghĩa trang bên cạnh.

Tháng 5 năm 2008, sau khi dời 64 tấn đất, các kỹ sư tuyên bố rằng tháp được ổn định hóa đến độ mà nó ngừng nghiêng lần đầu tiên. Họ ước lượng rằng nó sẽ đứng vững cho ít nhất 200 năm nữa.[8]