En 1995, le chœur de l'église a été rénové par l’architecte Erich Corsepius.

Le 8 décembre 2003, la « statue pèlerine » de Notre-Dame de Fatima a été officiellement installée dans le cœur de l'église, à côté de l'autel, emplacement qu'elle ne devrait désormais plus quitter (sauf circonstances exceptionnelle).

Le 19 février 2006, le corps de Lúcia dos Santos a été transféré dans la basilique, où elle est inhumée, à côté de sa cousine Jacinta.

De 2014 à 2016, l'église a été l'objet d'une campagne de travaux de restaurations entraînant une fermeture partielle du bâtiment. À cette occasion, l'orgue de la basilique subit une importante restauration. Cette restauration s'est terminée en mars 2016 par une bénédiction solennelle de l'orgue (faite par l'évêque), et une série de concerts.