Stavebně technický průzkum plavební komory v roce 2009 potvrdil značná poškození konstrukčních prvků komory způsobených erozí materiálu a mechanickými účinky lodní dopravy. Současně byl stav betonových stěn vyhodnocen jako zcela neodolný účinkům mrazu. Průsaky vody vlivem poškození stěn znehodnocují stavební části komory. Úvazové a ochran-né prvky komory svůj účel plní jen částečně. Na základě těchto i dalších parametrů byl provoz vyhodnocen jako nespolehlivý a rizikový.
Z tohoto důvodu bylo přistoupeno k zadání přípravné projektové dokumentace na modernizaci komory Velký Osek. Ta obsahuje celkový návrh modernizace nejen plavební komory, ale také související a plánovanou modernizaci technologické části velína, poklopových vrat komory a jejich ovládání, modernizaci vystrojení plavební komory, modernizaci plata komory a zabezpečení prvky technicko bezpečnostního dohledu.
Stavební část modernizace je rozdělena na dvě samostatná období, která jsou podmíněna odstávkou provozu komory a vybudováním ochranné štětovnicové jímky mezi jezem a komorou, která odvede tok řeky od plavební komory. V první fázi byla v roce 2014 v období plavebních odstávek rekonstruována pravá strana komory včetně velínu, v dalším roce 2015, ve druhé odstávce provozu, strana levá, včetně osazení nových poklopových vrat komory. Modernizace stavebních prvků komory byla realizována postupným vyřezáváním betonových bloků stěn a jejich nahrazením systémem prefabrikovaných panelů. Modernizací prošla také plata komory, úvazné prvky a ovládání komory.