Es hat nach der Zerstörung im Zweiten Weltkrieg nicht an Versuchen gefehlt, den Wiederaufbau der Kirche in Angriff zu nehmen. In den ersten Nachkriegsjahren waren „Sicherungs- und Instandsetzungsarbeiten an der Ruine nicht möglich, obwohl die Kirchengemeinde den Wunsch hatte, zumindest den Chorraum als Gottesdienststätte wieder zu gewinnen“ [Verwiebe, Walter: Zur Erneuerung der Barfüßer- und Michaeliskirche in Erfurt, in: Kunst und Kirche 1, 1963, S. 35]. Erst 1949 konnten mit Unterstützung des damaligen Institutes für Denkmalpflege die dringendsten Arbeiten – die Deckung des Chordaches – begonnen werden. „Bei den Überlegungen zum Wiederaufbau war man zunächst bemüht, den Rest der südlichen Hochschiffswand zu übernehmen und das Chordach über das östlichste Joch des Langhauses vorzuziehen. Auf diese Weise hätte man gleichsam eine hohe offene Vorhalle vor dem im Chorbogen mit einer riesigen Glaswand geschlossenen Chor gewinnen können. Das Projekt ist zugunsten einer sehr zurückhaltenden Lösung aufgegeben worden, die sich aus technischen und ökonomischen Gründen empfahl. Der Rest der südlichen Hochschiffswand, dessen Erhaltung kostspielige Sicherungs- und Aussteifungsarbeiten erforderlich gemacht hätte, wurde abgebrochen und der Chorbogen massiv geschlossen.
Seit dieser Zeit wurde zwischen den Bauabschnitten ‚Chor‘ und ‚Langhausruine‘ unterschieden. 1953 erfolgten die notwendigsten Sicherungsarbeiten am Westgiebel und an der nördlichen Hochschiffswand. Die Instandsetzung des Chors begann 1954 und erstreckte sich bis 1960.“ [ ebenda, S. 35 f].
Am 30. Mai 1957 fand der erste Gottesdienst im Chor der Kirche statt [Mai, Otto-Arend: Die evangelischen Kirchen in Erfurt, Berlin 1983, S. 62: „Ab Himmelfahrtstag 1957 wurde im Chor wieder Gottesdienst gehalten."]; 20 Jahre später feierte die Gemeinde den letzten und zog am 27. März 1977 [ebenda] für immer aus der altehrwürdigen Stätte aus.
Die Stadt Erfurt nahm sich des Gebäudes an. In einer großangelegten Sanierungsaktion sollte jetzt das „Museum für mittelalterliche Kunst“ entstehen. Innerhalb von fünf Jahren wurde der Chor rekonstruiert und mit Kupfer gedeckt. Die Pläne zur Umgestaltung der Ruine und Einrichtung des Museums hatten jedoch noch gar nicht in Angriff genommen werden können, als am 8. Mai 1983 im Rahmen der Luther-Ehrung die Eröffnung gefeiert wurde.
Erst 1990/92 wurde die schadhafte Chorverglasung erneuert, die mittelalterlichen Glasmalereien wurden einer weiteren konservatorischen Behandlung unterzogen.
Im Frühjahr 1994 begannen Arbeiten zur Sicherung der Ruine des Langhauses mit der Herstellung der statischen Sicherheit des freistehenden Westgiebels im Bereich des Mittelschiffes. Von 1995 bis 1999 erfolgten Mauerwerkssanierungen am Westgiebel und der Südseite des westlichen Mittelschiffsjoches sowie die Dachsanierung der Annenkapelle. An den anderen Ruinenbereichen wurden Notsicherungsmaßnahmen durchgeführt – Anböschung historischer Putzreste, Entfernen von Bewuchs auf den Mauerkronen, Demontage absturzgefährdeter Bauteile vom Turm.
Im Jahr 2000 konnte die Sanierung des Betonringankers über dem Nordseitenschiff realisiert werden. Damit ist einerseits die Sicherheit der Bausubstanz für eine Nutzung in diesem Bereich (Aufführungen des Theaters Erfurt) hergestellt, andererseits die Voraussetzung für eine Überdachung des Seitenschiffes geschaffen worden. Diese ist zusammen mit der Mauerwerkssanierung der nördlichen Innenwand im Jahr 2001 vorgenommen worden.
Eine Befahrung des Turmes im Frühjahr 2000 hatte eine erhebliche Verschlechterung des Bauzustandes gegenüber der Begutachtung im Jahr 1994 ergeben. Um der Gefahr herabstürzender Mauerwerksteile – vor allem auch im Hinblick auf den benachbarten Schulhof – zu begegnen, wurde der Turm mit einem verspannten Stahlnetz notgesichert.
Im Herbst 2005 begannen die Sanierungsarbeiten am Turm.