Восстановление башни было поручено архитектору О. И. Бове. Тогда же белокаменный шатер заменили железным, каркасным.
В 1917 году Никольская башня сильно пострадала в ходе артиллерийского обстрела. Восстановлена она была в 1918 году архитектором Н. В. Марковниковым, тогда же была демонтирована и памятная мраморная доска Александра I.
Так же как и Спасская башня, Никольская имеет в своей нижней части двойные стены. Из Описи порух и ветхостей можно узнать следующее: «…у Никольских же ворот в застенке два слуха, в одном своды сыплются, а другой завалился…» Поскольку строили Спасскую и Никольскую башни одни и те же архитекторы, можно предположить, что и устройство их тайников-слухов было идентичным либо очень схожим.
Н. Щербатов в ходе изучения Кремля обнаружил еще один тайный ход, связывающий Никольскую башню с Арсенальной. При вскрытии замурованной стены первого этажа Арсенальной башни был открыт ход, высота которого превышала рост человека. В толщу кремлевской стены вниз, на шестиметровую глубину, вела крутая каменная лестница. В прежние времена внизу располагалась дверь, от которой к моменту исследования сохранились лишь металлические подставы.
Дальнейший путь преграждала стена, сложенная из белого камня. Пробив ее, Щербатов обнаружил подземный ход, ведущий по направлению к Никольской башне. Однако на четвертом метре тоннель вновь был прегражден. На этот раз стеной, выложенной в два кирпича. За ней исследователи наткнулись на контрфорсный столб Арсенала, который врезался в кремлевскую стену.
Здесь же от основного тоннеля отходило ответвление, устье которого было замуровано. Щербатов предполагал, что за столбом имеется лестница, по которой можно попасть в Угловую Арсенальную башню. Однако найти вход в подземелье из Никольской башни так и не удалось. Возможно, он был окончательно замурован в ходе восстановительных работ, проводившихся после взрыва Никольской башни отступающими французами.
Угловая Арсенальная башня
Эта башня, ранее именовавшаяся Собакиной, была возведена в 1492 году Пьетро Антонио Солари и стала самым мощным сооружением Кремля: «От Фроловские стрельницы и до Никольские заложиша подошву и стрельницу новую над Неглинной с тайником».
Башня имела большое стратегическое значение, завершая оборонную линию со стороны Красной площади. Кроме того, с ее помощью стало возможным контролировать переправу через реку Неглинную.