Kyrkja gjekk gjennom store endringar i 1862 etter teikningar utarbeidd av arkitekt F. H. Stockfleth. Han teikna fleire kyrkjebygg og jobba innafor både seinklassisisme og historisme. Ombygginga av Kaupanger stavkyrkje var truleg eit av dei siste arbeida han var ansvarleg for, sidan han døydde i 1863. I Sogn og Fjordane er kanskje Selje kyrkje hans mest kjende verk.
Eit gravkapell frå 1723, våpenhusa og den tjærebredde liggande bordkledninga på tak og veggar vart fjerna. Dei rektangulære vindauga frå 1600-talet vart òg fjerna. Til erstatning for vindauga vart det skore ut 51 bogeforma vindauge. På taket vart det lagt glasert svart teglstein, slik det er på taket til hovudhuset på Kaupanger Hovedgård i dag. Utvendig vart det montert ny kvitmåla ståande kledning. Innvendig vart det meste av inventaret erstatta med nytt som saman med vegger og midtromstavane måla i lyse fargar. Trass i dette var kjernen i bygget framleis den mellomalderske stavkyrkja. Framleis er det fleire i Kaupanger som hugsar kyrkja slik ho var før restaureringa på 1960-talet.
SIRKELEN ER SLUTTA
Nesten 100 år etter ombygginga i 1862 såg ein på 1950-talet at det var naudsynt med større tiltak i stavkyrkja. Dette førde fram til restaureringsarbeidet som vart utført mellom 1959-65. I framkant av restaureringa vart det teke avgjerd om at ein ville fjerne endringane frå 1862-ombygginga. Ut frå tilgjengelege kjelder valde dei ansvarlege å bruke 1600-tallskyrkja som mal for restaureringsarbeidet og ikkje attskape ei mellomalderkyrkje ein hadde lite kunnskap om. I samband med restaureringa vart epitafiet på nytt plassert over korbogen. Dette gjer at den einskildpersonen som kanskje har sett størst preg på kyrkja og kaupangersamfunnet framleis pregar kyrkja med sitt nærvær. Frå korbogen der epitafiet heng, har Gjøde full oversyn over soknefolket. Inne i koret, på ein av korbogane som vender mot alteret, er det måla eit litt primitivt bilete av eit mannsandlet. Kanskje er dette Gjøde Pedersen? I så fall har han òg fullt oversyn over ikkje berre presten sine handlingar, men òg inventaret han i si tid ga kyrkja.