Au Moyen-Age, c'était le chapitre de la cathédrale qui gérait la fabrique - l'Œuvre Notre-Dame - chargée de la construction puis de la restauration du monument. Les chanoines choisissaient le maître d'œuvre (l'architecte) et définissaient les thèmes des sculptures et des vitraux destinés à l'enseignement des fidèles, tout autant qu'à l'ornementation de la maison de Dieu.
Pour des raisons d'économie, on s'approvisionnait en pierre dans les carrières assez proches de Reims, dans le massif de saint Thierry et surtout à Courville à un peu moins de trente kilomètres à l'ouest. La pierre était extraite en bancs assez minces, d'environ 70 cm ; il fallait donc, pour les grands sujets, l'utiliser en délit, c'est-à-dire mettre verticalement un bloc sédimentaire qui se présentait à l'horizontale : dès lors, la pierre se délite au sens propre, se désagrège comme un mille-feuilles selon sa stratification et perd ses reliefs.
Dès le XVIIème siècle, il a fallu fortement restaurer les voussures du portail central, au XVIIIème siècle certains gâbles, au XIXème siècle la galerie des Rois, etc. Au XXème siècle, la guerre et la pollution urbaine ont accéléré la dégradation. Des restaurateurs spécialisés interviennent sans relâche soit pour consolider in situ, soit pour déposer les statues au palais du Tau et les remplacer par des répliques sculptées à l'identique, grâce aux documents anciens ou par des moulages en pierre reconstituée si leur état le permet.