À Richelieu, Chatelin comme Macel procèdent à d’importants aménagements techniques, de la réfection des couvertures à la liaison souterraine avec les immeubles situés de l’autre côté de la rue Vivienne, sans compter le contrôle de température qu’implique le plan de sauvegarde.

Le chantier le plus spectaculaire de ces décennies est le prolongement du comble de la galerie Mazarine, qui implique la dépose du toit pour dégager quelque six cents mètres carrés supplémentaires. L’opération permet de créer des laboratoires de restauration dernier cri, tout en répondant à l’une des préoccupations principales des architectes de la Bibliothèque : la circulation au sein du Quadrilatère, horizontale comme verticale. En effet, jusqu’à la mise en service de ce nouvel espace en 1980, il fallait impérativement, pour aller de la cour d’honneur aux départements situés dans l’hôtel Tubeuf, traverser le jardin Vivienne, le passage par la galerie Mazarine étant proscrit par les compagnies d’assurances au nom de la sécurité des objets exposés. Le couloir que dégage Chatelin sous le nouvel atelier de restauration offre de ce point de vue une amélioration notable.

Trois projets architecturaux concernent l’accueil du public : le réaménagement du musée des Médailles, de la salle de lecture de la réserve des Imprimés et du hall d’entrée. La muséographie du musée des Médailles, perçue comme obsolète, est actualisée dans les années 1970. Pour doubler la surface d’exposition, Chatelin insère une mezzanine dans les salles des Colonnes et du Grand Camée, hautes de plus de sept mètres, au moyen d’une structure métallique démontable.

Des vitrines contemporaines, rectangulaires et hexagonales, sont créées pour la circonstance. La recherche de matériaux nobles, laiton et glace, et la cohérence du parti d’aménagement donnent à ce musée réversible une certaine élégance, en dépit de sa spatialité étriquée. Il est inauguré en janvier 1981.