В самый разгар московского пожара 1812 года 5 сентября гонимая ветром огненная стихия, разрушая все на своем пути, помчалась по Сретенке, запылали Мещанские улицы и Труба. Сухарева башня выгорела внутри, погиб хранившийся в ней архив, сгорели пристройки — часовня, амбары и находившийся в одном из них маскарадный фрегат «Миротворец». Соседнюю Шереметевскую больницу и богадельню французы сначала разграбили, выкинув оттуда русских раненых, потом заняли своими ранеными, а уходя из Москвы, подожгли. Сгорели флигеля, но сохранилось главное здание.
Деревянные обывательские дома в окрестных улицах и переулках выгорели до фундаментов, от каменных остались лишь стены. Поскольку само здание Сухаревой башни после пожара возвышалось над пожарищем и издали имело тот же вид, что и прежде, многие москвичи полагали, что она не горела вовсе. Поэт 1840-х годов Е. Л. Милькеев в подтверждение особой судьбы Сухаревой башни писал:
После ухода из Москвы французов, оставивших после себя пожарища и развалины, в городе начала налаживаться мирная жизнь, и одним из первых ее признаков было возобновление торговли. Открывались рынки и рыночки на прежних местах, на площадях у прежних крепостных ворот. Началась торговля и на Сухаревской площади. Но Сухаревский рынок — особенный, и поэтому речь о нем пойдет отдельно.
В 1813 году приступили к ремонту Сухаревой башни. Он был закончен в 1820 году, когда были произведены так называемые отделочные работы: вычищен белокаменный цоколь, заменены выкрошившиеся блоки, стены выкрашены «на уваренном масле красками таких точно колеров, какими были окрашены прежде, как то: светло-дикою (дикая-серая, голубовато-серая. —
Именно в таком виде предстает Сухарева башня на цветной гравюре «Вид Сухаревой башни в Москве» по рисунку художника-графика, преподавателя Московского архитектурного училища И. Е. Вивьена, изданной в начале 1840-х годов И. Дациаро — гравером и владельцем лучшего в Москве магазина эстампов.
В 1829 году в восточном зале второго этажа, а в 1854-м и в западном были устроены в связи с реконструкцией и усовершенствованием Мытищинского водопровода резервуары для воды, накачиваемой туда паровой водокачкой. Таким образом Сухарева башня стала водонапорной. Из нее вода самотеком шла в центр города. Возле башни поставили водоразборный фонтан. Этот фонтан изображен на одной из самых красивых акварелей A. M. Васнецова «У водоразборного фонтана на Сухаревской площади в конце XIX в.».
Москвичи гордились реконструированным водопроводом и с одобрительным любопытством отнеслись к новой службе Сухаревой башни. Наряду со статьями и очерками о водопроводе, печатавшимися тогда в журналах, на эту тему откликнулись и поэты. Поэт пушкинской поры М. А. Дмитриев в стихотворении «Сухарева башня» посвятил несколько строк водопроводному резервуару:
Е. Л. Милькеев в стихотворении с таким же названием, написанном в конце 1830-х — начале 1840-х годов, рисует целую картину:
В 1890-е годы вступили в строй мощные Крестовские водонапорные башни, и резервуары Сухаревой были демонтированы. Занимаемые ими помещения оставались пустыми, в других находились цейхгауз Управления водопроводами, несколько квартир рабочих-водопроводчиков, электрический трансформатор для освещения башенных часов, канцелярия Мещанского попечительства о бедных, кельи монахов Перервинского монастыря, контора смотрителя Сухаревой башни с каморкой для сторожа, склад Городского архива, подлестничные помещения сдавались торговцам под лавки.