Au XXe siècle, l’église Sainte-Madeleine ne connait pas de modification majeure de son plan, mais fait l’objet de rénovations assez importantes. Les premières restaurations ont lieu à la suite du concile de Vatican II<ref>Ce concile entend notamment ramener de la mesure et de la sobriété dans les édifices religieux, mais vise également à adapter le discours catholique et la pratique religieuse à la société française en mutation.</ref> (1962-1965). L’intérieur de l’édifice retrouve un certaine sobriété : il y a dès lors moins de mobilier, la chaire à prêcher est supprimée et un nouvel autel est installé, face aux fidèles. Le chœur est également décapé et laissé en pierres apparentes. C’est probablement à cette époque que disparaissent les peintures murales de l’édifice.

De 1966 à 2002, le Père Rebuffet est le curé de Charnay. Il est particulièrement attentif à l’entretien et à la mise en valeur de l’église. Il est ainsi à l’initiative d’une restauration globale de l’édifice en 1970. En 1975, un orgue est acheté et installé dans la chapelle Sainte-Madeleine. En 1987, la cloche fêlée en 1918 en sonnant l’Armistice est refondue. En 1988, le dallage de la nef est repris, et des caveaux mortuaires sont ainsi mis au jour au nord du chœur<ref>Document de la mairie.</ref>. En 1991, le tympan du portail, laissé nu par l’architecte Berthier, est sculpté. On y voit dès lors le Christ en majesté, entouré des saints patrons successifs de l’édifice : saint Pierre (à droite, avec la clef) et sainte Madeleine (à gauche, avec son pot à onguents)<ref>Ibidem</ref>. Cette œuvre d’inspiration médiévale a été réalisée par Messieurs Griot (père et fils) à partir d’un dessin de Michel Bouillot<ref>Guerreau</ref>.