В 1756 году собор загорелся от удара молнии, особенно пострадал шпиль и установленные на нем куранты. Лишь через 20 лет собор вновь украсили часы, выполненные голландским мастером О. Крассом.

Каждый час они играли мелодию национального гимна. Во время восстановительных работ пропорции Петропавловского собора были слегка изменены: уменьшены размеры купола и упрощена форма крыши. Спустя сто лет, в 1857-1858 годах, деревянные конструкции собора были заменены металлическими, выполненными архитектором Д. Журавским.

Петропавловский собор - самое высокое архитектурное сооружение Петербурга. Он украшен золоченым шпилем высотой в 122,5 метра, который венчает флюгер в виде летящего ангела. В 1829 году флюгер повредила сильная буря.

В то время в казне не было денег на постройку специальных лесов для проведения реставрационных работ, и тогда кровельщик Петр Телушкин взялся поправить ангела, поднявшись на вершину шпиля с помощью одной лишь веревки. За отвагу император пожаловал Телушкина правом пить в любом трактире Российской империи за счет государственной казны, а народ прозвал его "Небесным кровельщиком". Уже в наши дни, в 90-е годы 20 века, реставраторы завершили работу по исправлению ангела с помощью вертолетов.

Интерьер собора напоминает парадный зал дворца. Расписанные под мрамор пилоны делят его на три нефа. Живописные картины на стенах были выполнены А. Матвеевым, Г. Гзелем и другими известными художниками.

Яркой позолотой, легкостью и изяществом линий и форм выделяется резной иконостас в виде триумфальной арки - шедевр декоративного искусства барокко, созданный по проекту И. Зарудного в 1722-1726 годах. Иконы для иконостаса были выполнены московским мастером А. Поспеловым. Напротив алтаря находится великолепная позолоченная кафедра, украшенная статуями двух Апостолов. Симметрично ей расположено Царское место, украшенное резной золоченой короной и малиновым бархатом с вышитым на нем двуглавым орлом. В соборе служили панихиды в присутствии членов императорской семьи. К святыням храма относится образ Святого Апостола Петра, написанный Симоном Ушаковым.

В соборе, который стал памятником русской военной славы, хранились военные трофеи российской армии, включая такие реликвии, как шведские знамена и штандарты, взятые под Полтавой и во время других сражений в ходе Северной войны.

Карильон колокольни собора Петропавловский собор служил усыпальницей российских монархов. Здесь погребены все русские цари династии Романовых, за исключением Петра II и Ивана VI. Основатель города, Петр Великий, похоронен у южной стены собора. Уникальные надгробия Александра II и его жены Марии Александровны, отличающиеся от прочих надгробий усыпальницы, выполнены из серо-зеленой алтайской яшмы и розового уральского орлеца. Последнее погребение в Петропавловском соборе состоялось летом 1998 года, в 80 годовщину расстрела Николая II, его супруги Александры Федоровны, их детей и слуг. Последний Российский император и его семья были погребены в Екатерининском приделе Петропавловского собора.