Церковь Бориса и Глеба дошла до нас в значительно измененном виде. Первые повреждения храму нанесло татаро-монгольское разорение.

В конце XVII в. обрушились своды, глава и верхняя часть восточного фасада. После ремонта храм получил сомкнутый свод и четырехскатную кровлю с маленькой главкой. Древние окна, как и южный портал, были заложены, и сделан ряд новых оконных проемов. В XIX в. с запада и севера к зданию были пристроены притворы (северный притвор не сохранился).

С середины XIX в. древний храм становится предметом исследований. В 1851 г. первые археологические раскопки провел граф Алексей Сергеевич Уваров. В 30-е и 40-е гг. XX в. храм исследовали А.Д. Варганов, Н.Н. Воронин, Н.П. Сычев.

По проекту А.В. Столетова в 1954–1955 гг. на церкви Бориса и Глеба были проведены реставрационные работы, спасшие памятник от грозившего ему обрушения.

Новый этап исследовательских и реставрационных работ начался в конце XX века. В 1985–1987 гг. среди археологических находок Т.А. Чуковой оказалось большое количество фрагментов древних кирпичей-плинфы. В 1994 г. в результате раскопок внутри церкви В.П. Глазов открыл несколько уровней полов разного времени и новые фрески XII в. 1990-е, 2000-е гг. – время серьезных реставрационных работ: здание церкви было покрыто медью, позолочен крест, удалена со стен значительная часть цементной штукатурки внутри храма, обнаружены новые фрагменты фресок XII в., укреплены фундаменты и стены церкви, создана система калориферного отопления, проведена реставрация белого камня и живописи.