La poussière, la pollution et l'usure du temps ne pouvaient laisser deviner le nombre impressionnant de curiosités architecturales et ornementales du Grand Palais.
C'était oublier la place importante occupée par les ornements dans l'esprit des concepteurs du monument. Alfred Picard, le commissaire général de l'Exposition universelle de 1900, pensait que leur réussite aurait une influence capitale dans la réussite de l'Exposition, et les architectes avaient fait appel à une cinquantaine de sculpteurs pour réaliser statues, frises polychromes, ornements et groupes monumentaux.

La deuxième phase de travaux de restauration a donc pour objectif de leur redonner tout leur lustre. À partir de juin 2005, les façades et l'ornementation du Grand Palais sont traitées. Les plafonds en stuc et à caissons sont décapés et badigeonnées au lait de chaux. Les portes métalliques vitrées ornées de décors en fer et de bronze sont réparées. Les sculptures, qui représentent au total plus de mille éléments en comptant les cartouches, médaillons, bas-reliefs, chapiteaux, etc, sont nettoyées, décapées, rejointées, refixées. Les sculptures en pierre sont réparées et traitées contre les mousses, les algues et les graffitis. Les socles sont recouverts de plombs. Le résultat permet de remettre en valeur le formidable travail accompli par les sculpteurs de 1900.