دوره پهلوی
وضعیت تولیت و سیستم اداری آستان قدس در زمان پهلوی تحولات زیادی پیدا نمود و محمد ولی خان اسدی اولین نائب التولیه تغییرات زیادی را ایجاد کرد. وی ضمن انجام اصلاحات، نظامنامه جدیدی را برای آستان قدس در سال 1305 شمسی به تصویب رساند. در این دوره نیز مانند دوره قاجاریه تولیت مستقیماً به دستور شاه انتخاب می‌شد و معمولاً از تهران و از میان رجال حکومتی تعیین می‌گردید. متولی مانند دوره قبل فردی را به عنوان قائم مقام خود برای انجام امور تعیین می‌نمود. با این تفاوت که اسدی عنوان متولی باشی را به منظور پیگیری امور به نائب‌التولیه تغییر داد و منصب متولی‌باشی که در دوره قاجاریه بود از بین رفت.
فهرست اسامی متولیان و کارهای انجام شده در دوره پهلوی:
1 محمد ولی خان اسدی مصباح السلطنه (1304-1314ش).
تغییر نظامنامه آستان قدس و تنظیم روش جدید.
تزیین سر در شرقی صحن جدید.
تأسیس بیمارستان شاه رضا (امام رضا(ع))
حفر قنات گناباد برای تأمین آب شرب شهر مشهد
تأسیس مدرسه آستان قدس رضوی از محل درآمد موقوفات مطلقه.
تأسیس دانشگاه علوم معقول و منقول در محل مدرسه میرزا جعفر.
2 فتح الله پاکروان (1314-1320ش).
خیابان‌بندی و گلکاری اطراف استخر کوهسنگی
تشکیل شرکت فلاحتی رضا و به اجاره دادن املاک آستان قدس.
احیای موقوفات و به ثبت رساندن رقبات موقوفات
تبدیل به احسن کردن غیرشرعی املاک آستان قدس در ایران
فروش طلاهای آستان قدس و خریدن املاک درگز برای آستان قدس.
3 علی منصور، استاندار و نائب‌التولیه (1320-1324ش).
بنای کتابخانه، موزه، تشریفات و بقعه شیخ بهایی.
تغییر کشیک‌های آستان قدس و تبدیل کردن آن به شش کشیک.
خریدن باغ بغبغو و باغ و عمارت استانداری برای آستان قدس.
تقلیل حق الدفن کارمندان و خدمه از پنج نفر به دو نفر
4 ناصر اعتمادی (نصرالدوله) (1324ش).
فرش کردن کف صحن کهنه با سنگ خلج که از زمان تولیت وزیر نظام سنگ خارا بود.
5 غلامحسین اشرفی، نائب‌التولیه و استاندار (1325-1326ش).
فسخ اجاره املاک آستان قدس که در اختیار شرکت فلاحتی خراسان بود.
6 محمود بدر (1326ش).
اجاره دادن دوباره املاک آستان قدس.
پوشاندن روی نهر خیابان (خیابان علیا) با بتون آرمه
تدوین آیین‌نامه بازنشستگی کارکنان آستان قدس
7 مصطفی قلی رام (انتخاب الملک)
حفر چاهی در سال 1330 ش برای وضو ساختن زوار در صحن موزه.
8 سیدجلال الدین طهرانی (1330ش).
وقف کتب برای آستان قدس
وقف وسایل شخصی و وسایل نجوم به موزه آستان قدس
مقرنس و آینه‌کاری گنبد جنوبی.
تعمیرات اساسی در غرفه‌های صحن جدید.
ادامه ساختمان نقاره‌خانه.
عملیات ساختمانی دارالتولیه باغ ملک‌آباد و دیوارکشی باغ ملک‌آباد و احمدآباد.
احداث پارک در انتهای خیابان سفلی.
تشکیل کمیسیون‌های مختلف؛ مانند املاک اراضی.
تبدیل محل سابق مهمانخانه طوسی به درمانگاه.
منصب تدریس را که متروک شده بود با انتخاب ادیب نیشابوری به این منصب احیا کرد.
آینه‌کاری رواق دارالحفاظ
مقداری از حقوق ماهیانه خدام و کارکنان آستان قدس را تبدیل به گندم نمود.
امضای آیین‌نامه قانون بازنشستگی.
9 علی معتمدی (1331-1334ش).
10 دکتر سیدفخرالدین شادمان (1334-1338ش).
پرداخت قروض آستانه
انتقال ساعت از صحن عتیق به صحن نو.
برداشتن سقف دارالسعاده و تجدید بنا
خرابی حجرات قهوه‌خانه و آبدارخانه که در دارالسرور بود و با اضافه نمودن قسمتی از مدرسه علی نقی میرزا آسایشگاه خدام را در بالای رواق دارالسرور ساخت.
تغییر نام مهمانخانه به مهمانسرا و تعویض وسایل آن.
ساخت باغچه‌های طولانی مرتفع روی پوشش نهر و گلکاری آن
بستن پنجره‌ای که از حجره رواق پس پشت به راهرو سقاخانه باز بود.
تعمیر آینه‌کاری توحیدخانه مبارکه و برداشتن سقف آن.
تعویض ضریح در زمان ایشان شروع شد و در زمان مهران پایان یافت.
11 محمد مهران (1338-1340ش).
طبق دستور ایشان کلیه نذورات در راه تعمیر ابنیه حرم صرف شد.
کاشیکاری گنبد حاتم خانی.
تشکیل شرکت تعاونی کارمندان.
ساخت دوباره قسمت شمالی سقف دارالسعاده.
تعمیر ایوان طلای ضلع شرقی که به سر در نقاره‌خانه معروف است.
اهدای یک میلیون مترمربع از اراضی آستانه به دانشگاه.
12 سیدجلال الدین طهرانی، نائب‌التویه و استاندار (1340-1342ش).
13 سیدمحمد صادق امیرعزیزی (1342-1344ش).
احداث دیوار شرقی موزه قرینه دیوار غربی.
برداشتن سقف مسجد بالاسر
آینه‌کاری رواق جدید در سمت شمالی دارالسیاده
تزیین محوطه تشریفات
مقرنس کاری نقره‌خانه
ساختن بست بالا خیابان و پایین خیابان
تعمیر ایوان شرقی صحن عتیق