Auguste Perret avait foi dans le béton, pourtant quarante ans plus tard cette matière réputée indestructible se désagrégea. Dès les années 1960, des altérations furent constatées. La restauration d'édifices en béton était une question nouvelle : il fallait comprendre les causes des dégradations qui pouvaient venir de l'environnement (climat, sols) des la structure du bâtiment ou encore du matériau lui-même (dont le vieillissement reste encore de nos jours mal connu). Le béton employé au début des années 1920 était encore expérimental, et les contraintes économiques du chantier de Notre-Dame du Raincy ont pu avoir des conséquences sur la qualité du béton et de sa mise en œuvre.
Des études menées depuis 1975, il ressort que la construction a pâti de la rapidité et de l'économie de la réalisation : le béton contenait trop d'eau de gâchage et trop de chaux et présentent une texture hétérogène (principalement constatée au niveau des reprises de coulage), les armatures trop faiblement enrobées.
La restauration de Notre-Dame du Raincy s'est déroulée en plusieurs campagnes de travaux :
Toitures
La reprise des toîtures, effectuée entre 1988 et 1989, a montré la bonne tenue des voûtes. L'étanchéité a été refaite et les problèmes de variations de températire entre les voûtes intérieures et la coque extérieure ont été résolus par une isolation.
Clocher
La restauration du clocher, en 1991, fut plus problématique. En effet, l'aspect du béton variait selon les faces du clocher en fonction de leur exposition aux intempéries et aux vents dominants. Chaque reprise a donc été traitée au cas par cas.
Façades
Les façades ont été restaurées en trois campagnes successives entre 1992 et 1996. Les claustras de la façade sud furent remplacés en totalité, les claustras neufs furent fabriqués sur le chantier en béton de résine avec des armatures inoxydables. Dans la travée des fonts baptismaux, à droite du clocher, l'état des claustras d'origine a permis de tenter d'en conserver plusieurs bandes, ce qui a permis de laisser en place des éléments originaux et les vitraux correspondants ainsi que leur montage d'origine. Pendant ces campagnes de travaux, les vitraux ont été déposés et restaurés par un maître-verrier : leur état était excellent, seul le réseau de plomb a du être changé.