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Nel gennaio del 2000, dopo una prima fase di sgombero delle macerie, hanno avuto inizio i lavori di restauro, dove sono stati impegnati 50 operai al giorno, per un costo complessivo di circa 40 milioni di euro. Gli interventi di ripristino hanno riguardato un'area di circa mille metri quadrati, per un volume ricostituito di circa 19.500 metri cubi.
Inizialmente sono stati riedificati i nuovi pilastri di destra, che conservano la forma e le fattezze di quelli originari, ma senza il difetto che aveva decretato il crollo della basilica. Quindi si è passati alla demolizione e alla successiva ricostruzione dei pilastri della navata sinistra, che riportavano le stesse gravi imperfezioni di quelli crollati. Successivamente sono ritornate all'antico splendore la navata centrale, la navata destra, i cupolini di destra, i contrafforti, gli archi trasversali e longitudinali. Ultimo capitolo della ricostruzione della Cattedrale è stato l'innalzamento della nuova cupola, pressoché identica all'originale: da essa differisce solo per piccolissime correzioni, come l'ispessimento di pochi millimetri della base del tamburo. È infine importante sottolineare che la nuova copertura della chiesa non è in cemento come quella crollata, bensì a falde come quella originaria.
La ricostruzione è stata eseguita con gli stessi materiali e con l'ausilio delle medesime tecniche del Settecento. Sono state utilizzate pietre locali come la calcarenite bianca, l'arenaria e la pietra di Modica, assemblate però con moderni metodi antisismici. Proprio per migliorare la resistenza a forti terremoti si è fatto ricorso anche a materiali come la fibra di carbonio.
A conclusione di questo lungo e complesso restauro, la chiesa è stata riaperta dopo sette anni di lavori il 18 giugno 2007.
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