Da tempo i Frati Carmelitani, custodi attenti e gelosi nel nostro Santuario dell'Immagine marmorea della Madonna di Trapani, ritenuta indiscusso patrimonio artistico dell'umanità, avevano sollecitato urgenti restauri sul prezioso manufatto. Sette secoli di vita e precarie vicissitudini storiche l'avevano pericolosamente segnato.

Finalmente il 9 gennaio 2003 si è inaugurato il cantiere del restauro, gestito da una ditta specializzata di Bastia Umbra sotto la direzione dei tecnici della Sovrintendenza ai Beni Culturali di Trapani, con i fondi del Ministero dell'Interno. Gli interventi sul simulacro della Madonna di Trapani, come descritto anche in un video con le varie fasi del restauro dalla responsabile dei Beni Storici e Artistici della Sovrintendenza di Trapani dott.sa Giovanna Cassata, si sono concentrati sul consolidamento delle fratture provocate dal tempo e localizzate nelle parti della guancia destra, delle dita, dei polsi, sul piede del Bambino e sulla veste della Madonna. Al posto del vecchio supporto zincato e della malta che collegavano la Statua con il piedistallo è stato inserito un piano antisismico.

Altro punto importante nella serie di interventi nel restauro è stata la creazione di un sistema di bocche di aerazione nell'ambiente dove è situata la Madonna di Trapani e l'installazione di faretti per una migliore illuminazione della Statua con un sistema molto più sicuro che in passato perchè si è evitato di far passare cavi, fili e impianti vari che sono pericolosi per l'opera d'arte. Il tutto è stato fatto utilizzando apparecchiature di nuovissima concezione, come di nuovissima concezione sono le macchine utilizzate per il monitoraggio e l'indagine interna della Statua, apparecchiature non invasive provenienti dall'America. Il Comitato per il restauro era formato da: il direttore dei lavori, architetto Luigi Biondo, della Sovrintendenza di Trapani, la dott.sa Giusti, responsabile dei restauri manufatti lapidei dell'Opificio delle pietre dure di Firenze, la dott.sa Carmela Angela Di Stefano, della Sovrintendenza per i BB CC di Trapani, geom. Aldo Carbonari, geom. Bartolomeo Figuccio, architetto Silvio Manzo, architetto Guido Meli e Lorella Pellegrino.