Die von diesem Labor ausgeführten Aktivitäten sind besonders arbeitsintensiv, da sie nicht nur die in den Museen ausgestellten Sammlungen betreffen, sondern auch deren Standorte, die selbst zum Kunsterbe des Heiligen Stuhls gehören: ein bekanntes Beispiel hierfür sind die Borgia-Gemächer, die von Raffael ausgemalten Stanzen von Julius II. – und nicht zuletzt die Sixtinische Kapelle, deren Restaurierung (1979 – 1993) nicht nur zu den arbeitsaufwändigsten Projekten gehört, die die vatikanischen Restauratoren je ausgeführt haben, sondern auch eines des bedeutendsten kulturellen Events des ausklingenden 20. Jhs. darstellt.

Das Personal des Labors ist kontinuierlich mit dem Studium, der Leitung und Ausführung von Restaurierungsarbeiten befasst (sowohl bei beweglichen Objekten auf Leinwand als auch in großen Werkstätten), führt ordentliche Instandhaltungsarbeiten an den Museumssammlungen aus und die präventive Kontrolle von Artefakten, die zeitweise ausgeliehen werden.

Im Falle von Leih-Objekten werden bezüglich ihres Zustands vor Ort Kontrollen durchgeführt und Condition Reports abgefasst, die alle Daten enthalten, die für die Zustimmung oder Ablehnung des Leihgesuchs ausschlaggebend sind.

Die geschätzte Mitarbeit des Ausstellungsbüros sieht für die Restauratoren auch die Teilnahme an Ausstellungen vor, wo sie als „Boten“ fungieren – eine Rolle, die sowohl die Kontrolle des Zustands impliziert, in dem sich das Kunstwerk vor und nach dem Verpacken befindet, als auch die Kontrolle der Phasen des Aufstellens am Ausstellungsort.

Seine besondere Aufmerksamkeit widmet das Labor der Wiederherstellung von vergoldeten Artefakten und dem Sektor der Holzfassungen, insbesondere der Sanierung und Entwicklung von Stützsystemen. Besonderes Augenmerk wird auch auf die Restaurierung von historischen dekorierten Oberflächen gelegt.

Besonders in den letzten Jahren hat sich das Labor für eine technische Revision der bei den Analysen und Eingriffen angewandten Methoden eingesetzt: die Einführung innovativer Biotechniken zu Restaurierungzwecken ist ein klares Beispiel. So hat sich der Einsatz ausgesuchter nicht-pathogener Mikroorganismen für Reinigungs- und Instandhaltungsarbeiten von Gemälden in der Tat als effizienter und sicherer erwiesen als der Gebrauch von traditionellen Lösemitteln, was nicht nur für die mit diesen Arbeiten Betrauten, sondern auch für die behandelten Oberflächen von großem Vorteil ist.