Quelques décennies après la construction, peut-être pour des vices du projet ou des travaux, l’église se trouvait déjà en mauvais état: des dégâts et des effondrements exigèrent de gros travaux de restructuration, quasiment de reconstruction, et ceci en plusieurs phases au XV siècle. Il existe en effet des documents sur plusieurs interventions pendant la période allant de 1440 à 1443, dans les années 1460 et aux alentours de 1480. Le bâtiment, tout comme d’autres de la même époque où ont peut-être travaillé les mêmes architectes et les mêmes peintres décorateurs, représente un moment intéressant du passage du gothique au premier style Renaissance: ses dimensions et ses proportions l’éloignent du gigantisme excessif des églises des franciscains et des dominicains ou même des servites (comme celles des Frari, des santi Giovanni e Paolo, de santa Maria dei Servi) pour garantir un équilibre et une harmonie de formes d’une élégance rare. Le corps de bâtiment, comme toujours dans le gothique vénitien et dans celui de la Vénétie, est fait de briques mais les bordages, les pinacles, les édicules et les statues en pierre blanche d’Istrie allègent l’ensemble. Ce qui est original dans l’église de la Madonna dell’orto, c’est la bichromie obtenue en associant de la pierre d’Istrie et du marbre rouge de Vérone pour les fenêtres et le portail.