В 2003 г. началось осуществление научного проекта реставрации одностолпной палаты середины ХVII в. в первом этаже Патриаршего дворца и ее последующей музеефикации. Проект предполагает воссоздание первоначального облика памятника, утраченного при многочисленных перестройках ХVIII–ХХ вв., его конструктивное укрепление, оснащение инженерными коммуникациями и устройство в нем экспозиционного зала.
В 2004 г. продолжалась реставрация и воссоздание первоначального облика одностолпной палаты середины ХVII в.
В сентябре 2005 г. завершилась реставрация Одностолпной палаты в Патриаршем дворце и ее приспособление под выставочный зал. 29 сентября здесь торжественно открылась выставка «Премудрая двоица», приуроченная к 400-летию со дня рождения патриарха Никона и 360-летию восшествия на престол царя Алексея Михайловича.
Проведенная реставрация ввела в научный обиход и вернула к активной жизни один из ценнейших памятников, являющимся редким образцом гражданской архитектуры середины ХVII в.
В дни 200-летнего юбилея «Музеев Московского Кремля» в палате открывается выставка «Российские императоры и Оружейная палата».