Um den Zustand des Bauwerks beurteilen zu können, wurden die Bauwerksakten mit zerstörungsarmen Untersuchungen ergänzt. Die Rothpletz, Lienhard + Cie AG plante die Arbeiten, schrieb sie aus und begleitete sie. Im gleichen Zug wurden weitere Angaben für die Planung beschafft. Diese beinhaltet die Bestimmung der Betonaggressivität der Gebirgswässer zur Festlegung der Betonrezeptur, des Schadstoffgehaltes der Baustoffe zur Bestimmung der Deponieklassen sowie der Schotterstärke zur Bestimmung der zukünftigen Gleislage.
Aus den Bauwerksakten und den Unterlagen der Hauptinspektion ging hervor, dass sich die Stützmauer in der Vergangenheit bewegt hatte. Daraus konnte jedoch nicht abgeleitet werden, ob die Verformungen abgeklungen sind (Gleichgewicht aus Bauwerk-Baugrund-Interaktion). Um die baulichen Massnahmen auf das Bauwerk abstimmen zu können, wurde eine geodätische Überwachung eingerichtet, welche es erlaubt, die heutigen Verformungen zu erfassen.
Im Rahmen der Sanierung des Leissigbadtunnels sind nebst der Instandsetzung des Gewölbes, die Behebung von Trassierungsfehlstellen vorzusehen und den Anforderungen an das Lichtraumprofil (Dienstweg) sowie der bereits 1995 abgesenkten Sohle Rechnung zu tragen. Die Instandsetzung des Gewölbes erfolgt nach dem PAIngT. Geplant sind Fugensanierungen, neue Gewölbedrainagen und Abdichtungsarbeiten. Wo das Lichtraumprofil tangiert wird, ist ein Mauerwerksersatz realisiert worden. Die Tragwerke der Deckenstromschiene werden, um den bestehenden Tunnelquerschnitt optimal auszunutzen, in Tragwerksnischen versenkt.
Die bis zu neun Meter hohe Natursteinmauer durchquert unterschiedliche Geologien (toniger Sand / Kies bis standfester Fels). Zum Schutz der Holzpfählung ist der Wasserspiegel auf seiner heutigen Lage zu belassen. Diesem Umstand muss im Rahmen der Erneuerung der Fahrbahnentwässerung Rechnung getragen werden. Zwischen den Gleisen wird ein neuer Kabelrohrblock für die Hochspannungsleitung erstellt. Die Stützmauer wird in den Zonen, in welche sie schlank ist, mit Permanentankern verstärkt. Dabei wurden sowohl die statischen wie auch der dynamische Erfüllungsgrad untersucht. Erdbebennachweis nach SIA 269/8 und der BAV-Richtlinie «Erdbebensicherheit von Eisenbahnanlagen».