En el año 2008, la Delegación de la Unión Europea en Cuba, la Oficina Regional de Cultura para América Latina y el Caribe de la UNESCO y la Oficina del Historiador de la Ciudad de La Habana identificaron el rescate del Palacio del Segundo Cabo como la primera iniciativa conjunta a implementar en el campo del desarrollo cultural. Así surgió el proyecto Rescate Patrimonial y Desarrollo Cultural en La Habana: Palacio del Segundo Cabo. Este tuvo como propósito devolver al edificio su esplendor y acondicionar los espacios interiores sin comprometer -en lo posible- la imagen arquitectónica, representativa del barroco habanero. Con ese fin, la obra civil se dirigió a la restauración capital del edificio, para su uso óptimo y seguro como contenedor de las nuevas funciones culturales, en beneficio de la población local y los visitantes de esta zona del Centro Histórico habanero.

Al momento de comenzar las labores de rescate, el inmueble presentaba notables agrietamientos en los muros y arcadas, sobrecargas del sistema portante (a consecuencia del régimen de uso y de sucesivas transformaciones), algunas patologías de origen biológico, y otras afectaciones producto de la humedad y la cercanía al mar. La obra civil no sólo se enfrentó a estas problemáticas, sino que también incluyó la sustitución de la cubierta por una solución aligerada, la restauración de la herrería y la carpintería, la rehabilitación de las redes e infraestructuras, la recuperación de los muros, arcos, fachadas y balcones, y la incorporación de soluciones tecnológicas de climatización, iluminación, seguridad y protección, así como otras intervenciones necesarias para la adaptación del edificio colonial a sus nuevas funciones.

Para el contexto local este proyecto de Cooperación Internacional resultó una experiencia pionera muy positiva por desarrollar una propuesta integradora en el sector del Patrimonio. En él han intervenido inversionistas, proyectistas, investigadores, museólogos, diseñadores, comunicadores, especialistas en sistemas tecnológicos, gestores culturales y trabajadores por cuenta propia, en el cual no solo se llevó a cabo la restauración del inmueble, sino que se proyectó su nuevo uso cultural.

Posteriormente, se desarrolló entre el 2014 y 2017, un segundo proyecto denominado Gestión integral, participativa y sostenible para el desarrollo local del Centro Histórico y la Bahía de La Habana, el cual ha permitido el completamiento de la propuesta museográfica, y la adquisición y montaje del equipamiento tecnológico y de los elementos de ambientación y diseño interior de las salas de exposiciones permanentes.

Estuvieron al frente del trabajo de restauración de la obra civil el Grupo de Inversiones Rehabilitación y Conservación del Patrimonio, la Dirección General de Proyectos de Arquitectura y Urbanismo, y la Empresa Constructora Puerto Carenas, todos pertenecientes a la Oficina del Historiador de la ciudad de La Habana.