Sau những trận lụt liên miên trước thập niên 1960, Tháp Bình Sơn có nguy cơ bị sụp đổ hoàn toàn khi bị nước lũ cuốn lở mảnh chân đế phía bắc và phía tây, chỏm tháp bị vỡ một mái. Năm 1969 nước ngập chân móng đến 60 cm buộc Sở Văn hóa Thông tin tỉnh Vĩnh Phú phải dựng một khung sắt và dùng vành đai thép đề ghì chống cho tháp. Nhu cầu phục dựng tháp cấp thiết được đặt ra trong bối cảnh những năm chiến tranh lúc miền Bắc vẫn đang trong giai đoạn quyết liệt.Tháng 5, 1972 dưới sự chỉ đạo của Sở văn hóa, xưởng phục chế tháp Bình Sơn được lập tại thị trấn Hương Canh, là sự hợp tác của những tổ chức như Xưởng phục chế di tích của Bộ Văn hóa, Trường Cao đẳng Mỹ thuật Công nghiệp Trung ương, Hợp tác xã cao cấp gốm sành Hương Canh, Sở Văn hóa Thông tin Vĩnh Phú,[2] cùng nhiều kỹ thuật viên, các chuyên viên về sành gốm, các nghệ nhân, cán bộ chụp ảnh, cán bộ đồ họa và in thạch cao nhằm đảm bảo tháp được dựng đúng từng chi tiết, đảm bảo phục chế đúng nguyên tác. Nhân lực và biện pháp thực hiện đều làm theo lối thủ công với từng hòn gạch được tháo dỡ, đánh dấu từng cạnh, từng mặt, từng tầng theo các hướng, đổ khuôn thạch cao rồi xếp vào từng gian nhà theo đúng thứ tự đã ghi chép, chụp ảnh từ trước.Các kỹ thuật viên trường Cao đẳng Mỹ thuật Công nghiệp dựng lại hình những viên gạch bằng thạch cao lành lặn và các nghệ nhân Hương Canh chỉ việc theo mẫu những viên thạch cao, làm thành những viên gạch nung có mộng mang cá, có họa tiết đúng như bản gốc và phiên bản. Việc phục chế từng viên gạch với kích thước, đường nét hoàn toàn khác nhau, đòi hỏi người tạo tác phải tỉ mỉ, kiên trì, nhẫn nại. Người ta dùng đất đỏ lấy ở gò Vườn Sui để chống co ngót, dùng đất sét xanh ở Đầm Mát để có sự kết dính và mịn mặt, dùng đất Móng Trâu ở Quất Lưu làm nguyên liệu chính, tạo thành một hợp chất chế tác gạch hoa văn của thế kỷ 13, bổ sung cho những phần bị vỡ nát của tháp Bình Sơn. Công nhân phải làm tới 100 viên gạch phơi mới có một viên đúng mẫu và sau khi nung hầu như cứ 48 viên mẫu mới được một viên gạch đạt quy cách. Việc làm gạch để thay thế và bổ sung những chỗ bị vỡ trên tháp bị khuyết, bị lũ quét, phải kéo dài đến hai năm.Khi lắp lại tháp, người ta phải căn cứ vào khuôn in thạch cao, đồ họa và ảnh chụp ban đầu, theo số mục đánh dấu trên từng viên gạch và thứ tự của từng kho dựng gạch.