Konstrukcja została częściowo nadwerężona w wyniku trzęsienia ziemi w 1887 roku i uderzenia pioruna w 1904, który spowodował upadek posągu skrzydlatego geniusza, wieńczącego iglicę kopuły. W 1908 roku w Mole Antonelliana umieszczono muzeum włoskiego zjednoczenia (Museo Nazionale del Risorgimento Italiano), które istniało tam aż do lat trzydziestych XX wieku.
II wojna światowa Wybuch bomby podczas nalotu z grudnia 1942 roku uszkodził okna i drzwi budynku; zerwane zostały niektóre płyty z dachu od strony via Riberi. Podczas nalotu z dnia 13 lipca 1943 roku na łukach parabolicznych galerii wybuchł pożar. W nalotach z sierpnia 1943 roku uszkodzone zostały okna i drzwi, a w nocy z 16 na 17 sierpnia bomba zapalająca przebiła kopułę, powodując pewne uszkodzenia.
Po wojnie W 1953 roku gwałtowny huragan strącił 47-metrową iglicę, którą przebudowano w 1961 roku wzmacniając ją od wewnątrz metalową konstrukcją. W 1961 roku, z okazji setnej rocznicy zjednoczenia Włoch zainstalowano wewnętrzną, panoramiczną windę, która prowadzi na platformę widokową, umieszczoną nad kopułą, na wysokości 85 metrów.