Nel corso dei secoli questo edificio ha indossato molti cappelli. È stato una corte, una cappella, una farmacia, un ritiro simile a un monastero, un oratorio di campagna e una casa. Le reliquie dei Santi Cosma e Damiano, patroni di Alberobello, furono un tempo custodite qui, e negli anni Venti dell'Ottocento la Confraternita del Santissimo Sacramento tenne il proprio oratorio tra queste mura. La sua tutela iniziò presto. Il Trullo Sovrano fu dichiarato monumento nazionale nel 1923, cinque anni prima che il rione Monti ricevesse lo stesso riconoscimento nel 1928. Il 7 dicembre 1996, insieme ai Trulli di Alberobello, entrò nella lista del Patrimonio mondiale dell'UNESCO. L'UNESCO lo indica come uno dei quattro luoghi specifici del sito, raro esempio di edificio a due piani. Nel 2015 un decreto ministeriale lo ha inserito anche nell'elenco dei siti di particolare interesse storico e artistico. Oggi il Trullo Sovrano è di proprietà privata. È stato restaurato nel 1993 e viene utilizzato per mostre temporanee e incontri culturali. Il Ministero della Cultura segnala che l'interno è arredato con gusto d'epoca, ricostruito grazie ai ricordi dei residenti più anziani di Alberobello. In estate ha ospitato spettacoli teatrali, piccole orchestre, concerti jazz e serate di poesia.