Реставрация этой "сложной" картины, учитывая ее большой формат и то, что ранее она уже была повреждена, требовала особых условий. В депозитарии Третьяковской галереи создали новую реставрационную мастерскую, где поддерживаются необходимые климатические условия, обеспечивается особый световой режим. В марте 2019 года произведение было перенесено в это помещение из ранее занимаемого бокса в мастерской масляной живописи, и реставраторы галереи уже приступили к работе. Первая стадия реставрации полотна предполагает процесс раздублирования оригинального авторского холста и дублировочного, наклеенного в ходе реставрации в 1913 году. Вслед за этим следует подготовка авторского холста к следующему этапу реставрации. Все работы сопровождаются фото- и видеосъемкой. Кроме того, авторская художественная рама, получившая значительные повреждения лепнины, была перенесена в мастерскую реставрации рам.
В начале мая 2019 года в галерею поступит важное оборудование - крупноформатный реставрационный стол-трансформер. Сложная механика такого стола разработана специально для реставрации такого большеразмерного полотна, как "Иван Грозный и сын его Иван…".
Также разрабатывается концепция того, как в дальнейшем будет экспонироваться картина. Сейчас рассматриваются предложения по изготовлению специального антивандального стекла.
Полотно "Иван Грозный и сын его Иван…" уже подвергалось нападению в 1913 году, тогда-то и была произведена первая серьезная реставрация картины. Кроме того, у картины наблюдается хроническая "болезнь" - отслоение красочного слоя. В связи с этим в течение 100 лет пребывания в галерее полотно не покидало стен музея (за исключением его вывоза в эвакуацию в 1941 году) и постоянно находится под пристальным наблюдением реставраторов и хранителей.