Первоочередные восстановительные работы начались со снятия маскировочной защитной окраски золоченых куполов собора и реставрации южного фасада здания, купола и кровли. Очищенную золоченую поверхность необходимо было промыть спиртовой эмульсией и протереть сукном и войлоком. В повторном золочении купол не нуждался, так как сделанная «через огонь» первоначальная позолота оказалась достаточно прочной.
При ремонте поврежденной осколками бомб и снарядов кровли листы покрытия частично заменили новыми медными листами, которые соединили между собой методом аргонодуговой сварки, обеспечивающим высокую прочность сварочного шва.
Часто вопросы, возникавшие при реставрации собора, превращались в определенную проблему, решение которой каждый раз требовало серьезного научного и новаторского подхода. Это объяснялось тем, что для полноценной реставрации собора, являвшегося для своего времени уникальным сооружением, необходимо было в современных условиях во многих случаях возродить уже утраченные технологии и методы производства самых разнообразных работ. Не всегда удавалось, а порой и не представлялось целесообразным возрождать те приемы и секреты мастерства, которые можно было без ущерба для памятника заменить новейшими способами реставрации с использованием некоторых, в своем роде уникальных, материалов и методик.
Одной из проблем было воссоздание мраморных модульонов, поддерживающих карниз. От времени железные крепления корродировали, несколько модульонов весом 130–150 кг упало на землю. Метод, предложенный архитектором А. Л. Ротачом, предполагал замену поврежденных мраморных модульонов более легкими, сделанными из листовой меди (метод, использовавшийся при реставрационных работах 1873–1898 гг.). Когда после тщательного обследования верхолазами двух карнизов оказалось, что более тридцати модульонов находятся в аварийном состоянии, реставраторы заменили их пустотелыми с окраской под цвет мрамора.
Бронзовые горельефы и статуи южного портика очищались от грязи, копоти и голубиного помета (в барельефе «Поклонение волхвов» при очистке было вынуто несколько кубометров голубиного помета), отверстия заделывали прочными решетками.
Шестнадцать колонн южного портика, поврежденных осколками снарядов, были отреставрированы. В конце 1959 г. в лаборатории реставрационных мастерских получили специальные составы нескольких новых мастик на основе синтетических смол, которые оказались гораздо прочнее и эластичнее цементных и позволяли точнее воспроизводить цвет и рисунок реставрируемого камня (до 1959 г. выбоины и трещины в камне, как правило, заделывались мастикой на высокосортном цементном растворе).
Проведение необходимых на первых порах мер по просушке интерьера здания затруднялось тем, что промерзшие за годы войны толстые стены при разности внешней и внутренней температур выделяли влагу. К реставрации можно было приступить только после просушки и проветривания.
С 1947 г. художники Специальных научно-реставрационных производственных мастерских Р. П. Саусен, С. Ф. Коненков, И. У. Моисеев, Н. Д. Михеев, И. И. Михеев и др. во главе с художником И. В. Перцевым начали работы по укреплению стенных росписей собора, находившихся в аварийном состоянии. Обычное укрепление красочного слоя при помощи раствора рыбьего клея было невозможно, так как живопись в соборе выполнена на плотном масляном грунте, в который клей не впитывается, и, следовательно, не может соединить отставшие частицы красочного слоя с грунтом.
Небольшая группа специалистов разработала новую методику реставрации монументальной живописи собора. Реставраторы применили для укрепления красочного слоя воскоканифольную мастику, приготовленную по методике Н. В. Перцева: расплавленный воск выливают в раствор канифоли и перемешивают, после чего жидкую мастику при помощи пульверизаторов наносят на поверхность живописи, которую затем проглаживают теплыми утюгами через бумагу; размягчившаяся мастика проникает во все трещины красочного слоя и прочно соединяет его с грунтом. После того как живописная поверхность очищена от загрязнений, утраченные фрагменты живописного слоя восстанавливают методом тонирования. Таким способом в 1947–1950 гг. была законсервирована живопись на аттике главного алтаря, приделах св. Екатерины и Александра Невского. В последующие четыре года живопись центрального нефа, главного алтаря и обоих приделов полностью восстановили. К 1963 г. завершили работы по реставрации росписей барабана купола и западной части собора.
В 1960-е гг., чтобы решить другую, не менее сложную задачу — изыскать способ для восстановления сцепления между штукатуркой и кладкой стены, сотрудники кафедры строительных материалов ЛИСИ предложили вводить в полости, образовавшиеся между кирпичной кладкой и штукатурным слоем, раствор, приготовленный на молотой негашеной извести (извести-кипелке), который отличается чрезвычайной быстротой схватывания и твердения, а также большой прочностью, причем эти процессы происходят без доступа воздуха и, следовательно, могут беспрепятственно протекать под слоем штукатурки [10, с. 266].
Следующим этапом работ была расчистка росписей и их реставрация. Для воссоздания многих утраченных фрагментов росписей необходимо было обратиться к авторским эскизам и картинам. Часть из них обнаружили в фондах Музея Академии художеств и Русского музея. Постижение авторской манеры художника требовало от реставраторов особенно тщательной проработки и многократного повторения оригинала с целью максимального приближения к первоисточнику. В некоторых случаях, когда утраты оказывались особенно серьезными, а авторских эскизов или картонов не находили, как это было с росписью Ф. А. Бруни «Сотворение мира», приходилось прибегать к методам аналогий, используя картоны того же автора для других картин. Подобные проблемы возникли и при реставрации росписей барабана купола по авторским эскизам К. П. Брюллова. Обращение к авторским эскизам, использование метода аналогий, тщательное изучение оригиналов с целью их более точного воспроизведения — все это было свидетельством нового научного подхода к реставрации, который начал формироваться в первые послевоенные годы. В последующие десятилетия метод научной реставрации стал определяющим для всей реставрационной практики.
Для выполнения большого объема реставрационных работ по камню в интерьере, где наряду с белым итальянским и искусственным мрамором использовались порфир, слоистый сланец, малахит, лазурит и другие породы, применялись индивидуально разработанные методики для каждого вида камня или каждого отдельного случая. Так, для цветных мраморов приготавливали мастики, состоящие из эпоксидных смол, пластификатора — дибутилфталата, отвердителя — полиэтиленполиамина и наполнителей — мраморной муки и пигментов. Если же реставрировалась облицовка из белого серавецкого мрамора, то использовалась более светлая мастика на основе другой синтетической смолы — полибутилметакрилата, растворенного в кенлоле, к которому добавлялась та же мраморная мука. Мастика наносилась на мрамор металлическими шпателями после первой грубой шлифовки. В интерьере Исаакиевского собора впервые для реставрации применялась мастика на основе синтетических смол.
Реставрация мозаик, размещенных в иконостасах собора, не представляла особых трудностей. Специфические свойства этого вида искусства обеспечили ему относительно лучшую сохранность. Смальта выдержала блокадные испытания, и все же состояние мозаик было неравнозначным. Больше всего в реставрации нуждались мозаики в парусах барабана купола. В частности, на юго-восточном («Евангелист Матвей») и северо-западном («Евангелист Иоанн») пилонах разошлись швы, заделку которых должны были осуществить еще в 1914–1917 гг., но этого не сделали, и поэтому возникла коррозия металлических элементов. Реставрационные работы в послевоенное время свелись к тому, что смальты были промыты, протерты войлоком и фетром, а швы заделаны тонированным воском. Проведение сложных реставрационных работ, вызванных продолжающейся коррозией, потребовало укладки бетона в промежутки между мозаикой и стеной. Работы велись до 1949 г.
В годы войны пострадало также лепное убранство собора. Завершающим этапом его восстановления была позолота, ее наносили на слой масляного лака «мордана», которым покрывались восстановленные гипсовые элементы декора. Руководила работами научный сотрудник Специальных научно-реставрационных мастерских Л. И. Васильева.
Для реставрации мраморной облицовки, во многих местах имевшей выбоины, трещины и отдельные утраты, требовалась специальная технология. В результате был разработан новый материал — синтетическая эпоксидная смола вместо цементного раствора.
