En 2013 se realizó un estudio previo a la intervención, dirigido por el CRBMC y financiado por el Ayuntamiento de Mataró, para investigar las causas de la degradación de las pinturas murales de la Capilla de los Dolores, puesto que presentaban graves levantamientos de la capa pictórica, debidos a problemas de humedades que perjudicaban severamente la conservación del conjunto. Por otro lado, el color de las pinturas murales había sufrido un intenso proceso de oscurecimiento. El estudio comportó el conocimiento de los tipos de materiales que forman las pinturas, (morteros, pigmentos, barnices y aglutinantes) y, en base a sus características físicas y químicas, se pudo determinar el proceso de conservación y restauración más adecuada.

Al iniciar la intervención, se volvieron a hacer estudios previos, que incluyeron la extracción y el análisis de muestras de pintura, la elaboración de planimetrías para identificar y localizar las degradaciones observadas, así como la documentación fotográfica exhaustiva de todo el conjunto.

La parte más intensa e importante de la actuación ha sido la limpieza de la suciedad superficial, que oscurecía el color de las pinturas, la cual se ha hecho con especial cuidado por el hecho de tratarse de una pintura mural hecho al temple de pegamento sobre tiza, y que además había sufrido varios repintes y barnizados. Esta extensa fase de limpieza ha alcanzado tres espacios diferentes (techo, paredes y presbiterio), que requerían también procesos diversos, y para los cuales se han tenido que emplear complejos métodos de limpieza mecánica y química, desarrollados en varias fases. De este modo, se ha podido eliminar toda la capa de suciedad, polvo y humo, así como las diversos repintes que había en la superficie del conjunto, de forma generalizada, posteriores a Viladomat. El resultado ha sido la recuperación del colorido original y de la calidad pictórica de las figuras y escenas representadas, por lo cual ha quedado a la vista la realidad del conjunto mural.

Paralelamente, se ha fijado la capa de pintura y se ha consolidado el soporte de yeso, puesto que había numerosos levantamientos, descamaciones y zonas disgregadas, sobre todo a causa de filtraciones de humedad, que ya se habían solucionado, pero previamente a esta intervención. Todo esto comportaba un importante riesgo de desprendimientos, y suponía un peligro inminente para la posible pérdida de fragmentos de pintura.

Finalmente, la última fase ha consistido en la reintegración pictórica. En este proceso se ha igualado estéticamente el conjunto, de forma que se puede hacer una lectura homogénea del mismo, después de que la limpieza dejara al descubierto el desgaste, las alteraciones por la humedad y las pérdidas que había sufrido la pintura mural, como suele ser habitual en pinturas murales hechas al temple.

Así mismo, las grietas y fisuras que había, y que no suponían un peligro estructural para el conjunto, se han nivelado con morteros tradicionales de cal y se han reintegrado cromáticamente.

En el marco de la restauración de la Capilla de los Dolores se ha procedido también a la renovación del sistema de iluminación y de instalación eléctrica existentes en este ámbito de la basílica. El objetivo de este actuación ha sido adaptar la instalación a la normativa vigente y dotar al espacio de un sistema de iluminación que permita potenciar la belleza del conjunto y adecuarlo a la conservación de las pinturas murales y de todas las obras de la Capilla. El sistema permite regular el flujo de luz y programar varias encendidas en función del uso de la Capilla, siempre teniendo en cuenta la reducción del tiempo de exposición de las obras.

Esta iluminación se ha complementado con puntos de luz en el interior de las lámparas diseñadas por Puig y Cadafalch; en la lámpara central de la Capilla y también en varios puntos del camarín y del retablo. Y es que al tratarse de un Bien Cultural de Interés Nacional (BCIN), desde el CRBMC se ha revisado el proyecto de iluminación, para que la propuesta garantice los requisitos necesarios para la conservación preventiva.

Por último, el control de la luz natural que entra desde las dos ventanas situadas en la parte alta de la Capilla, encargada por la Venerable Congregación de Nuestra Señora de los Dolores, y que incidía directamente sobre los laterales de las pinturas, se ha hecho con la instalación de unos cortinajes opacos, con el objetivo de recuperar el aspecto original del espacio, pues se sabe que en origen había cortinas en estas ventanas.