Il recupero dell'Ara Pacis, iniziato nel XVI secolo, si è concluso, tra ritrovamenti fortuiti e scavi mirati, solo quattro secoli dopo con la ricomposizione del monumento avvenuta nel 1938. La prima notizia del riaffiorare dell'altare dalle fondamenta del palazzo di via in Lucina (successivamente di proprietà Peretti, poi Fiano, poi Almagià) ci è fornita da un'incisione di Agostino Veneziano eseguita prima del 1536 che raffigura un cigno ad ali spiegate con un'ampia porzione del fregio a girali: segno evidente che a quella data la corrispondente lastra dell'Ara Pacis era già nota. Un successivo recupero risale al 1566, anno in cui il cardinale Giovanni Ricci da Montepulciano acquistò 9 grandi blocchi di marmo scolpiti, provenienti dall'Ara.

Dopo questi ritrovamenti, non si ha più notizia dell'altare fino 1859, quando Palazzo Peretti, ormai divenuto di proprietà del duca di Fiano, richiese lavori di consolidamento durante i quali fu visto il basamento dell'altare e numerosi altri frammenti scolpiti, non tutti estratti "per l'angustia del sito e pel timore di mettere in pericolo i muri del palazzo". In quella occasione furono recuperati numerosi frammenti del fregio a girali, ma solo nel 1903, a seguito del riconoscimento dell'Ara operato da Friedrich von Duhn, fu inoltrata una richiesta al Ministro della Pubblica Istruzione per la ripresa dello scavo. Il suo accoglimento fu possibile grazie anche alla generosa offerta di Edoardo Almagià, che oltre a dare il suo assenso all'esplorazione, donò anticipatamente quanto sarebbe stato recuperato sotto il suo palazzo ed offrì un consistente contributo economico per le spese dello scavo.

Nel luglio 1903, iniziati i lavori, fu subito chiaro che le condizioni erano estremamente difficili e che alle lunghe poteva essere compromessa la stabilità del palazzo. Pertanto, esplorata circa metà del monumento e recuperati 53 frammenti, lo scavo venne interrotto. Nel febbraio 1937, il Consiglio dei Ministri in vista del bimillenario della nascita di Augusto decretò la ripresa dello scavo, con l'impiego di tecniche di avanguardia.

Tra il giugno e il settembre 1938 contemporaneamente allo scavo, si svolsero i lavori del padiglione, che avrebbe ospitato la ricostruzione dell'Ara Pacis sul Lungotevere. Il 23 settembre, il giorno stesso di chiusura dell'anno augusteo, Mussolini inaugurò il monumento.