Ранее колокольня вообще стояла отдельно – это было трехъярусное сооружение на высоком фундаменте, увенчанное тремя шатровыми главами, а в конце XVI столетия выстроили новую – на двухъярусном четверике. Она была кардинально перестроена в 1680-х гг.: на четверике с деталями XVII в. построили шатровую звонницу. С тех пор она несколько наклонилась – это наша московская «пизанская» башня. В 1680 г. в подклет собора перенесли алтари 13 церквей «на крови», стоявших у рва на Красной площади, и в то же время разнообразные деревянные навесы галереи и площадок перед входами были покрыты кирпичными сводами, украшенными восьмигранными шатрами. В результате, как отмечал Н.Н. Соболев, автор долголетних реставрационных работ на соборе, «исчезла основная идея сооружения – вместо отдельных башен-церквей, стоящих на одной общей площадке, поддерживаемой сквозной аркадой, и разъединенных между собой обходными галереями, появился тяжелый единый объем, над крышей которого возвышаются разнообразной формы главы. Эта капитальная перестройка в корне изменила архитектурный смысл сооружения, полностью уничтожив первоначальный замысел зодчих».
В 1737 г., когда Москва пережила один из самых сильных пожаров в своей истории, храм Василия Блаженного почти весь выгорел и долго стоял в таком виде, пока через почти 50 лет, в 1781–1784 гг., начался ремонт, в результате которого здание собора очень изменилось – сломали все небольшие приделы 1680-х гг., вместо разобранной церкви Феодосии сделали ризницу, а на центральной главе убрали восемь маленьких главок. Тогда же нанесли на стены «травчатый» орнамент.
В 1812 г. собор не сгорел, но был разграблен. Надо думать, что именно о соборе Василия Блаженного, называя его мечетью, писал Наполеон, приказывая его уничтожить: «в особенности мечеть с многими колокольнями» («et specialement une mosquee a plusieurs closhers»), но в спешке приказ не был выполнен.
При восстановлении его отремонтировали, причем была «соблюдена строжайшая сообразность с первобытным его состоянием в силу предписания св. синода, как в расписывании фигур, в цвете красок, так и в исправлении ветхости собора».
Раньше собор был почти полностью закрыт прилепившимся к нему множеством лавок, амбаров, складов, домиков причта и пр., в связи с чем возник даже такой анекдотический рассказ (переданный Д.Н. Свербеевым в мемуарах) о том, как императору Александру I во время его пребывания в Англии показали рисунок собора без пристроек и он, не узнав его, якобы сказал, что хотел бы иметь такой собор у себя в России. Но еще задолго до визита в Англию, когда летом 1813 г. Александр I был с армией в Европе, он в ответ на предложение московского военного генерал-губернатора графа Ростопчина сломать «лавки, кои закрывают прекрасное здание церкви Василия Блаженного», дал согласие: «Лавки, закрывающие вид здания церкви… уничтожить же, но самую церковь оставить и поддерживать ее в прежнем виде». Так что император, конечно, был осведомлен о том, что делается вокруг храма на Красной площади.
И когда после освобождения Москвы ремонтировали Покровский собор, то его не только освободили от лавочек, но и окружили в 1817 г. по проекту О. Бове подпорной стенкой, облицованной камнем, и решеткой с тумбами, взятыми с набережной реки Неглинной, которую упрятывали в подземный канал.
В 1847 г. в соборе поставили новые иконостасы, и, таким образом, древние иконостасы его не сохранились.