Реставрация Успенского собора, главного храма Московского Кремля, является одним из приоритетных направлений деятельности музея. Здесь хранится уникальное собрание древнейших кремлевских икон и произведений декоративно-прикладного искусства, собор является некрополем русских митрополитов и патриархов.
На протяжении веков кафедральный Успенский собор был местом, где совершались важнейшие государственные церемонии: венчание на царство великих князей, царей и императоров, возведение в сан епископов, митрополитов и патриархов. В соборе регулярно проходят патриаршие богослужения.
В интерьере Успенского собора и на фасадах сохранилось около 6 000 квадратных метров древней стенописи, в том числе уникальные фрески конца XV века, в создании которых принимал участие Дионисий, знаменитый мастер эпохи становления Московского государства. Основной объем дошедшей до нашего времени монументальной живописи датируется 1643 годом, она была создана по указу царя Михаила Федоровича, первого государя династии Романовых.
В течение XX века фрески неоднократно реставрировались, однако активное использование здания Успенского собора во время проведения богослужений и музейного показа неизбежно влияет на состояние древней стенописи. В настоящее время на поверхности стенописи наблюдается пыль и копоть. На некоторых участках отмечены высолы, а также отставание древнего грунта от стены. Повсеместно наблюдаются изменившие свой цвет реставрационные тонировки, что ухудшает экспозиционный вид подлинной древней росписи.
Задачей реставрационных работ, запланированных на период 2018–2023 годов, является обеспечение сохранности выдающегося памятника древнерусской архитектуры и монументальной живописи. Сотрудниками Музеев Московского Кремля была разработана комплексная программа реставрации архитектуры и уникальных росписей собора, позволяющая проводить работы в условиях действующего музея и не препятствующая осмотру музейной экспозиции и проведению регулярных церковных служб.