Il personale del Laboratorio è impegnato nella conservazione, nel restauro e nella manutenzione sia delle Collezioni Vaticane – collocate in esposizione o  in deposito –  sia delle opere di provenienza extraterritoriale.
Oltre agli interventi veri e propri di restauro, risultano sempre più numerose negli ultimi tempi le operazioni di manutenzione, espressione di una politica conservativa a favore della prevenzione e della non invasività dell’intervento.
Al Laboratorio è affidata anche la supervisione di cantieri o lavori esterni, appaltati a ditte specializzate o a personale non dipendente.
Tra i principali lavori di restauro ancora in corso merita una menzione speciale quello relativo agli Angeli di Gian Lorenzo Bernini: sette imponenti modelli fusori in terra cruda impastata con paglia utilizzati dall’artista per la fusione delle sculture in bronzo della Cattedra di San Pietro. Le sculture in restauro sono collocate ad oggi in un cantiere a vista – costruito appositamente nel cortile adiacente la Pinacoteca Vaticana – che permette ai visitatori di seguire dal vivo i lavori.
Il personale del Laboratorio, inoltre, partecipa periodicamente alle varie attività di allestimento museale, alla revisione di nuovi o preesistenti sistemi espositivi, alla movimentazione e al controllo sistematico delle opere di pertinenza, all’assistenza in viaggio e in loco delle opere concesse in prestito in occasioni di mostre.
Fondamentale per i restauratori è la collaborazione interna con il Laboratorio di Diagnostica per la Conservazione e il Restauro dei Musei Vaticani, basata sulla sperimentazione e sulla valutazione di innovativi prodotti e metodologie da applicare nel restauro.