Im Zuge der Aushubarbeiten zur Verbesserung der aus dem 19. Jahrhundert stammenden Luftheizung im Münster erfolgten in den 1960-er Jahren systematische archäologische Grabungen. Eine zweite Grabungskampagne fand 1973 - 1975 unter der Leitung von J.R. Sennhauser statt. Gleichzeitig wurde die grosse Innenrenovation von Münsterbaumeister Th. Bech durchgeführt.
Die Hauptzielsetzung dieser Renovation war die spätromanische Bausubstanz des Münsters vermehrt zur Geltung zu bringen. Deshalb wurden einige Umbauten der 1850er Jahre wieder rückgängig gemacht: Das Bodenniveau der Kirche wurde wieder gesenkt und die aufgefüllte Vierungskrypta wieder zugänglich gemacht und eine Eisenbetondecke eingezogen. Die Vierung wurde zudem drei Stufen, um 45 cm, gegenüber den beiden Querhausarmen und dem Langhaus erhöht, um eine Annäherung an die frühere Erhöhung (um 2,25 m!) zu erhalten. Von der Vierung führen nun zwei quergeführte Treppen zum Hochchor, die von der grössten im Basler Münster erhaltenen mittelalterlichen Chorgestühlseinheit verdeckt werden. Auf die Wiederherstellung der ursprünglichen Zweigeschossigkeit des Chorumgangs wurde verzichtet. Ebenso liess man den versetzten ehemaligen Lettner im Westen als Orgelempore bestehen. Eine Bodenheizung erfasst seither die ganze Grundfläche des Münsters und neugotische Einzelstühle aus den 1850-er Jahren, die in den Seitenschiffen aufgestellt worden waren, ersetzen die aus derselben Zeit stammenden Bankreihen im Mittelschiff.
Im Zuge der definitiven Wiedereinsetzung der aus dem 19. Jahrhundert stammenden Obergadenfenster des Chors, begann die 1985 gegründete Münsterbauhütte 1991 mit der Restaurierung des Chorgewölbes. In den Jahren 1996 - 1999 folgte eine umfassende Innenrestaurierung in drei Etappen welche die Reinigung der Wände und Gewölbe und die Wiederherstellung der Farbigkeit von 1857 zum Ziel hatte.