Перестройка здания была поручена Федору Осиповичу Шехтелю. Он тоже был поклонником молодого театра и тоже готов был выступить как его друг–меценат. Денежными средствами для этого Шехтель не располагал, но нашел другой способ помочь: безвозмездно выполнил проект перестройки здания и провел всю связанную с его осуществлением архитектурно–инженерно–художественную работу. Она была завершена в короткий срок — с апреля по октябрь 1902 года.
«Морозов принялся за стройку с необыкновенной энергией, — писал Немирович — Данченко О. Л. Книппер в мае 1902 года. — В субботу там еще был спектакль, а когда я пришел в среду, то сцены уже не существовало, крыша была разобрана, часть стен также, рвы для фундамента вырыты и т. д.».
Реконструкция здания велась столь быстро, что Шехтелю зачастую приходилось изменять и дополнять проектные задания прямо на стройплощадке, — эскизы он чертил углем на стене.
Морозов сам, никому не передоверяя, наблюдал за ходом работ. Он вновь отказался от отдыха, на все лето переехал в Камергерский на стройку, жил там в маленькой комнатке рядом с конторой среди стука, грома и пыли, погруженный в строительные заботы. О своей встрече с ним в те дни через много лет вспоминал А. Н. Серебров — Тихонов, которого направила к Морозову близкая к революционному студенчеству актриса М. Ф. Андреева (с просьбой укрыть его от преследования полиции).
Савва Тимофеевич назначил студенту свидание ночью в перестраивавшемся лианозовском доме. Там шла спешная работа. В поисках Морозова пришлось облазить четыре этажа большого каменного корпуса, заставленного внутри лесами, пахнущего сырой известкой, угаром и гудящего от стука молотков и топоров. На самом верху, под потолком, Тихонов увидел похожего на татарина приземистого маляра в грязном холщовом халате, с кистью в руках. Короткая шея, круглая, с челкой на лбу, коротко остриженная седеющая голова, реденькая бородка, хитрые монгольские глазки с припухшими веками… Это и был Савва Тимофеевич (по матери он происходил из крещеных татар).
— Берите халат… Помогайте… О деле поговорим после, — сказал Морозов отрывистой скороговоркой, слегка захлебываясь словами. Красил он с увлечением. Время от времени, прищурившись, любовался своей работой, как художник удачным мазком на картине.
«Савва Тимофеевич горит с постройкой театра, — писал Станиславский О. Л. Книппер в августе 1902 года, — а Вы знаете его в такие моменты. Он не дает передохнуть. Я так умилен его энергией и старанием, так уже влюблен в наш будущий театр и сцену… Не поспеваю отвечать на все запросы Морозова. Бог даст — театр будет на славу. Прост, строг и серьезен».