Тяжелым испытанием для здания, как и для многих архитектурных памятников города, явилась Великая Отечественная война. В период, предшествовавший наступлению ленинградской блокады, принимались неотложные меры по сохранению архитектурных и художественных ценностей Ленинграда. В июле начались маскировочные работы по укрытию высотных элементов в панораме города. Пять куполов Исаакиевского собора получили защитную окраску, под которой была надежно скрыта позолота. Собор стал местом хранения художественных ценностей и музейных экспонатов, вывезенных из пригородных дворцов-музеев в Ленинград, где они хранились до окончания войны. Поэтому задача защиты и сохранения здания становилась еще более ответственной.
Несмотря на принятые меры здание собора значительно пострадало от бомбежек, артиллерийских обстрелов, сырости и холода. Был нанесен ущерб как внешнему состоянию собора, так и его интерьеру. Первые повреждения появились уже в первые месяцы войны. 29 октября 1941 г. у северо-западного угла здания Исаакиевского собора разорвался снаряд. Осколки его повредили мраморную облицовку северного фасада и гранитные колонны портика на глубину 10–15 сантиметров, взрывной волной были выбиты стекла в окнах. 14 мая 1942 г. снаряд пробил медную кровлю и разорвался на своде малого юго-западного купола. 25 января 1943 г, у здания разорвалась авиабомба и взрывной волной выбило стекла уникального витража в алтарном окне. Осколки бомб и снарядов повредили медную кровлю, через пробоины в кровле внутрь здания проникли атмосферные осадки.
Отопительная система собора бездействовала с начала войны. От сырости и холода сохранность многих элементов декоративного убранства интерьера собора оказалась в тяжелом состоянии: на мраморной облицовке стен и пилонов образовалась сеть крупных и волосных трещин, появилось множество раковин и выбоин; зеркально полированный мрамор покрылся глубоко въевшейся грязью и копотью; от сырости и протечек погибла часть золоченой лепки на сводах собора, а на сохранившейся лепке позолота ссыпалась вместе с левкасом; разрушилась облицовка из искусственного мрамора внутри барабана купола и на стенах выше карниза. В особенно тяжелом состоянии находились росписи на стенах и сводах, исполненные маслом по сухой штукатурке, нанесенной на кирпичную кладку: красочный слой повсеместно шелушился и осыпался; на тех участках, где были сильные протечки, штукатурка обваливалась вместе с живописью. Так погибли росписи «Иосиф Аримофейский» и «Иосиф Обручник» в парусах малого северо-восточного купола, некоторые фрагменты плафона «Страшный суд» работы Ф. А. Бруни. На стенах главного алтаря штукатурка от сырости утратила сцепление с кирпичной кладкой, отошла от стены и могла в любой момент обрушиться вместе с нанесенной на нее живописью [10, с. 262].
Панорама города с видом на Исаакиевский собор
Реставрация интерьера собора началась в первые послевоенные годы. В 1946 г. из собора вывозят экспонаты центрального хранилища и Специальные научно-реставрационные производственные мастерские Главного архитектурно-планировочного управления приступили к восстановительным работам в здании. Возглавил работу архитектор А. Л. Ротач, посвятивший этому памятнику многие годы напряженного творческого труда. Проблем и сложностей в решении исследовательских, проектных и практических задач было много.
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.