La récupération de l’Ara Pacis, commencée au XVIe siècle, ne s’est achevée, entre découvertes fortuites et fouilles ciblées, que quatre siècles plus tard avec la recomposition du monument en 1938. La première indication d’une réapparition de l’autel dans les fondations du palais de Via in Lucina (successivement propriété des Peretti, des FIano et des Almagià) apparaît dans une gravure d’Agostino Veneziano réalisée avant 1536 qui représente un cygne aux ailes déployées avec une large portion de frise à rinceaux d’acanthe, signe évident que cette dalle de l’Ara Pacis était déjà connue à l’époque. Étape suivante dans la récupération, en 1566 le cardinal Giovanni Ricci da Montepulciano acheta 9 grands blocs de marbre sculptés provenant de l’Ara.

Après ces découvertes, il n’y a plus de nouvelle de l'autel jusqu’en 1859 quand des travaux de consolidation de Palazzo Peretti, devenu désormais propriété du duc de Fiano, portèrent à la lumière la base de l’autel et de nombreux fragments sculptés, qui ne furent pas tous extraits « per l'angustia del sito e pel timore di mettere in pericolo i muri del palazzo » (à cause de l’étroitesse des lieux et par crainte de mettre en danger les murs du palais). De nombreux fragments de la frise à rinceaux d’acanthe furent alors retrouvés, mais ce n’est qu’en 1903, suive à la reconnaissance de l’Ara par Friedrich von Duhn, qu’une demande fut présentée au Ministre de l’Instruction Publique pour la reprise des fouilles. L'initiative prospéra notamment grâce à la généreuse offre d'Edoardo Almagià qui, outre à autoriser les activités d’exploration, fin don à l’avance de tout ce qui serait retrouvé sous son palais et offrit une contribution économique consistante aux frais de l’entreprise.

En juillet 1903, dès le début des travaux, il apparut tout de suite que les conditions étaient extrêmement difficiles et qu’à la longue, la stabilité du palais pourrait être compromise. La fouille fut donc interrompue alors que la moitié du monument avait été explorée et cinquante-trois fragments récupérés. En février 1937, le Conseil des Ministres décréta, en vue du bimillénaire de la naissance d’Auguste, la reprise des fouilles avec la mise en œuvre de techniques d’avant-garde.

Entre juin et septembre 1938, simultanément aux fouilles, commencèrent les travaux du pavillon destiné à accueillir la reconstruction de l’Ara Pacis sur les berges du Tibre. Le 23 septembre, jour de clôture de l’année augustéenne, le monument fut inauguré par Mussolini.