В середине 1990-х годов для собора святого Владимира было сделано очень многое. По заказу Музея экспериментальные мастерские "Ленпроектреставрация" изготовили паникадило (люстру), которую подвесили в верхней церкви с привлечением скалолазов. В 1995-1996 гг. звонницу собора украсили дореволюционные колокола, доставленные по просьбе Музея при содействии начальника севастопольского района гидрофизической службы Черноморского флота капитана 2-го ранга В.П .Боянкина с маяков городов Евпатории, Феодосии, Одессы, а также рынды с кораблей Черноморского флота. По инициативе настоятеля собора протоиерея Алексия и силами православной общины в нижней церкви очищены и покрашены своды и стены, восстановлены лепные панно скульптором А.Р.Сухои, сделаны двери в крипту, на звонницу, восстановлены металлические ступени в церковную лавку. В алтаре нижней церкви на пожертвования прихожан сделан мраморный пол с подогревом. Плитки серого цвета привезены из Болгарии. В верхней церкви поставлен временный иконостас, выполненный по старым чертежам инженером-строителем А.Д.Евдокушкиным. 13 мая 1998 г. ко дню рождения Черноморского флота была восстановлена на мраморной плите первая надпись: "Адмирал генерал-адъютант Григорий Иванович Бутаков Взятие Перваз-Бахры 5 ноября 1853 г. Защита Севастополя с 13 сентября 1854 по 27 августа 1855 г. Скончался 31 мая 1882 г." В течение последующих двух лет были восстановлены еще семь мраморных плит на пожертвования родственницы мэра Москвы Ю.Лужкова; москвича И.Голенко, потомка (5-е поколение) участника обороны Севастополя 1854-1855 гг., статского советника К.Голенко; шефской делегации из Владимирской области: Н.А.Мочалова, Генерального директора Кольчугинского завода по обработке цветных металлов, и Т.А.Мочаловой; В.П.Лукашова, зам. Генерального директора Кольчугинского завода, и Г.В.Лукашовой; капитана 2-го ранга Ю.В.Черникова, зам.командующего по воспитательной работе бригады кораблей охраны водного района Черноморского флота РФ, и В.П.Черниковой; главного стоматолога города Севастополя Г.И.Дрожжи; прихожан храма. В мае 2000 г. собор посетила делегация Морского собрания г.Санкт-Петербурга. По инициативе председателя Морского собрания адмирала Николая Владимировича Орлова было отлито более 3 000 букв и цифр для восстановления оставшихся надписей на мраморных плитах внутри верхней церкви. Через два месяца все памятные тексты были воспроизведены.

В июне 2001 г. в Екатеринбурге на знаменитом "Уралмаше" севастопольской делегации в составе представителей Черноморского флота РФ, Севастопольской городской государственной администрации, Музея героической обороны и освобождения Севастополя был передан бесценный подарок городу и флоту - чугунная ограда для собора святого Владимира длиной 118 метров, общим весом 27 тонн, состоящая из 800 чугунных и стальных элементов с тремя воротами и калиткой. А предыстория этого знаменательного события такова. В 1998 г. командующий Черноморским флотом РФ адмирал В.А.Кравченко обратился к губернатору Свердловской области Э.Росселю с просьбой по дореволюционным чертежам отлить на старейшем уральском предприятии "Уралмаш" чугунную ограду для собора святого Владимира в Севастополе. Заказ был выполнен за два года на средства свердловчан. Организацию сбора средств взял на себя областной фонд шефской помощи Военно-Морскому Флоту. Откликнулись жители Екатеринбурга и региона, руководители предприятий и ветераны; серьезную поддержку оказало правительство Свердловской области. В работе по изготовлению ограды участвовало 14 цехов предприятия. Уникальность и сложность ее состояла в том, что почти все детали выполнялись вручную по классической технологии художественного чугунного литья. Перед отправкой в Севастополь ограду освятил архиепископ Екатеринбургский и Верхотурский Викентий. Восстановление собора святого Владимира продолжается. Построенный Морским ведомством, он и сегодня остается морским храмом, традиции его продолжают жить. Со времен крещения Киевской Руси церковь благословляла воинское оружие, боевые знамена и флаги, военные корабли, что служило воспитанию гражданского долга, верности принятой присяге, любви к Отечеству. С возрождением воинских традиций настоятель собора святого Владимира отец Алексий освятил кортики выпускников школы мичманов и прапорщиков и благословил их на дальнейшую службу. 12 июня 1997 г. были освящены андреевские флаги и вымпелы кораблей Черноморского флота Российской Федерации, кортики морских лейтенантов. Каждый год 13 мая в день рождения Черноморского флота в соборе в присутствии командующего Черноморского флота РФ и командующего ВМС Украины проходит панихида по морякам, погибшим в период первой (1854-1855 гг.) и второй (1941-1942 гг.) оборон Севастополя. Ежегодно 9 февраля проводится панихида в память моряков крейсера "Варяг" и канонерской лодки "Кореец".

Ежегодно 15 февраля в день вывода советских войск из Афганистана в храм приходят севастопольские "афганцы" на панихиду по погибшим товарищам. С 2001 г. совершаются панихиды по морякам АПРК "Курск". Шестерых моряков-севастопольцев, погибших с атомоходом, отпевали в соборе. 23 февраля 2002 г. в День защитников Отечества в штабе Черноморского флота Российской Федерации митрополит Смоленский и Калининградский Кирилл освятил икону Святого Праведного воина Феодора (Ушакова). После праздничного молебна состоялся крестный ход со святыми мощами Феодора из штаба Черноморского флота Российской Федерации к собору святого Владимира, где был совершен молебен. К 185-летию со дня смерти Ф.Ф.Ушакова, 15 октября 2002 г., в храме была совершена панихида с участием 12 священников севастопольских церквей. С этого дня в алтаре собора находится икона Святого Праведного воина Феодора (Ушакова) и ковчег с его мощами. 5 июля 2002 г., в день 200-летия со дня рождения адмирала П.С.Нахимова, была отслужена панихида. С родины адмирала (г.Вязьма Смоленской области) доставили венок. 25 февраля 2003 г. в храме святого Владимира архиепископ Львовский и Галицкий Августин и правящий архиерей Крымской епархии митрополит Лазарь провели праздничный молебен, посвященный награждению участников Крестного похода по Черному морю в честь первой годовщины канонизации святого Феодора Ушакова, который состоялся в июле 2002 г. 13 мая 2003 г. в соборе святого Владимира - усыпальнице адмиралов Российского Флота - митрополит Лазарь в сослужении со священниками севастопольского благочиния отслужил благодарственный молебен в честь 220-летия основания Черноморского флота. На богослужении присутствовали командующий Черноморского флота РФ вице-адмирал В.В.Масорин, Военный совет Черноморского флота, личный состав большого десантного корабля "Азов", ветераны Черноморского флота. За годы возрождения собор святого Владимира приобрел еще одну функцию, став объектом посещения не только верующими, но и всеми, кто интересуется историей отечества, Черноморского флота, города Севастополя. Экскурсии, которые проводят в соборе сотрудники Музея героической обороны и освобождения Севастополя, вызывают большой интерес у севастопольцев, экскурсантов из других городов Украины, стран СНГ и дальнего зарубежья. Идут и идут к собору люди... Величественный, обладающий огромной притягательной силой, храм святого Владимира продолжает служить людям.