Dès 1874, l'édifice a fait l'objet d'une restauration conduite par l'architecte Eugène Violet le Duc.

Rattachée désormais à la paroisse Chailly-Cathédrale de Lausanne, la cathédrale protestante Notre-Dame accueille régulièrement des célébrations œcuméniques, ainsi que des manifestations culturelles (concerts). Quelques messes ont été également autorisées et célébrées ces dernières années, signe de la grande ouverture d'esprit du clergé protestant local. Le geste fut beaucoup apprécié de la communauté catholique.

Notons encore, en plus du portail peint, les vitraux de la Rose du XIIIe siècle presque intégralement préservés qui participent largement de la renommée de la cathédrale.