Die Planung zur Restaurierung begann 2014. Von 2016 bis Anfang 2021 realisierte ein Team aus Museumsexperten, Architekten, Bauarbeitern, Restauratoren und Designern ein Projekt zum Bau eines Vor-Ort-Museums auf den Ruinen der alten Basilika. Die Überreste des frühmittelalterlichen Tempels wurden durch eine gut durchdachte Kombination aus alten archäologischen Schichten und einem modernen Museumsgebäude in die kulturelle Infrastruktur der heutigen Stadt integriert.
Skolnick Architecture & Design Partnership mit Sitz in New York arbeitete zusammen mit dem Architekturbüro Zoom Studio aus Sofia und mit Atelier Duo aus Plovdiv an der Gestaltung eines Besucherzentrums. So wurde eine große gläserne Überdachung aus Lamberts LINIT EcoGlass über den Mosaiken konstruiert. Es überspannt mehr als 2.000 m² römische Mosaike und beinhaltet Ausstellungen, Grafiken sowie interaktive Komponenten. Der architektonische Körper des Gebäudes ist einer mittelalterlichen Basilika nachempfunden.
Das Museum in Plovdiv wurde am 18. April, dem Tag der Kulturdenkmäler, 2021 eingeweiht. Die Bischofsbasilika und die spätantiken Mosaiken von Philippopolis stehen auf der vorläufigen UNESCO-Liste und streben die Aufnahme in die UNESCO-Liste des Welterbes an.