На следующий день буксиры вывели корабль в Неву, поставив к левому берегу у завода № 194 им. А. Марти, а 23 сентября крейсер подошел к стенке завода № 189 для ремонта. Устранение повреждений продолжалось до 8 октября, но уже 3 октября буксиры перевели «Максим Горький» от завода к Железной стенке торгового порта вблизи устья Фонтанки. 22 и 24 октября противник обстреливал стоявший у стенки корабль. Поэтому, до того как устье Невы покрылось льдом, крейсер для выполнения стрельб с помощью буксиров менял позицию. 1 и 2 ноября корабль выполнил 4 стрельбы по району поселка Володарского, 22 и 23 — обстреливал батареи противника. Несмотря на то, что крейсер менял места стоянки противник обстреливал корабль. 22 ноября снаряд попал в полубак перед 1-й башней. 29 ноября впервые огонь по позициям противника вели 100-мм орудия крейсера. Последнюю стрельбу в 1941 г. артиллеристы крейсера выполнили 27 декабря.

28 ноября 1941 г. Военным советом КБФ было принято решение о прекращении нефтяного отопления кораблей. С 5 декабря «Максим Горький» был переведен на отопление углем, на корабле был оставлен лишь аварийный запас — 60 т мазута. Для утепления помещений корабля верхнюю палубу покрыли толстым слоем шлака, на люки и входы сделаны тамбуры. Для маскировки борта и надстройки корабля покрасили белилами.

«Максим Горький» у стенки Торгового порта, зима 1941/42 г.

Все стоявшие на Неве и ее притоках корабли были объединены в группы, «Максим Горький» вошел в состав группы № 2 базировавшейся в торговом порту. На зимний период кораблю была установлена оперативная готовность 6 суток, в постоянной готовности он должен был иметь одну башню главного калибра. 7 января 1942 г. командиром крейсера был назначен капитан 1 ранга И.Г. Святов.

Зимой 1941–1942 гг. неподвижно стоявший крейсер неоднократно обстреливала немецкая артиллерия. 21 января 1942 г. в корабль попал 6-дюймовый снаряд, в результате попадания было выведено из строя 100-мм орудие. Главный калибр корабля привлекался к контрбатарейной борьбе. 8 и 9 февраля «Максим Горький» обстреливал батареи противника на Вороньей горе израсходовав 29 180-мм снарядов.

С 28 марта по 30 апреля 1942 г. противник осуществил операцию «Айштосс» с целью уничтожить корабли КБФ. При отражении налетов отличились артиллеристы «Максима Горького». 4 апреля немецкие бомбардировщики сбросили на корабль более 70 бомб, две из них разорвались на стенке в 5–7 м от борта в районе 2-й башни, а одна — в воде в 3–4 м от правого борта напротив боевой рубки. Однако «Максим Горький» отделался незначительными повреждениями. На следующий день налет повторился и опять без результатов для люфтваффе. 22 апреля крейсер обстрелял батареи противника в районе Лигово, содействуя войскам 42-й армии. Самым тяжелым днем для кораблей стоявших на Неве было 24 апреля когда «Максим Горький» атаковали 10 бомбардировщиков Ju-88, 12 пикировщиков Ju-87 и 15 истребителей Me-109. Налет сопровождался артобстрелом, радисты крейсера засекли работу вражеского корректировщика, находившегося в районе стоянки корабля. Свыше 150 бомб и 50 снарядов разорвались вблизи корабля. Прямых попаданий в крейсер не было, но осколками были убиты 3 краснофлотца и 5 — ранены. От попаданий бомб и снарядов загорелся стоявший по носу крейсера транспорт, а также портовый склад, для их тушения были посланы аварийные партии. Зенитчики крейсера в этот день сбили два самолета. Следовало сменить стоянку, но лед был еще крепок, а буксиры и ледоколы не имели топлива. Налеты повторились 25 и 27 апреля, когда вслед за начавшимся артобстрелом корабль подвергся новым воздушным атакам. Всего 27 апреля вблизи корабля разорвалось 15 авиабомб и около 100 снарядов, осколки которых сделали множество мелких пробоин. В этот день зенитчиками корабля были сбиты два Ju-87. При отражении налетов авиации противника зенитчики крейсера израсходовали в апреле 504 100-мм, 1377 37-мм снарядов и 2181 12,7-мм патронов. Прямых попаданий в корабль противник не добился, но от сотрясений вышли из строя большинство приемников и передатчиков, дальномеры, котел № 3. Только вечером 28 апреля крейсер перевели к стенке завода № 196 (Судомех). Во время ремонта на крейсере дополнительно установили три 37-мм автомата и два счетверенных пулемета «Виккерс».

В мае-июне 1942 г. крейсер поддерживал своим огнем Невскую и Приморскую оперативные группы Ленинградского фронта, в августе «Максим Горький» выполнил три стрельбы по батареям противника в районе совхоза «Беззаботное». Всего за 1942 год главный калибр крейсера провел 9 боевых стрельб, выпустив по противнику 86 180-мм снарядов.

Зимой 1942–1943 гг. был выполнен ремонт механизмов и башен главного калибра. Верхняя палуба крейсера была покрыта броневыми плитами толщиной 30–37 мм в два слоя. Всего было уложено плит весом 225 т.

18 февраля 1943 г. в командование кораблем вступил капитан 1 ранга А.Г. Ванифатьев.

Летом 1943 г. «Максим Горький» участвовал в контрбатарейной борьбе: 9 июля с позиции у завода «Судомех» и 17 августа от Железной стенки торгового порта крейсер обстреливал батареи противника в районе Знаменское, Коркули, израсходовав 106 снарядов главного калибра.

В январе 1944 года, накануне операции по снятию блокады Ленинграда крейсер был включен с состав второй группы морской артиллерии, корабли должны были разрушать узлы сопротивления, командные пункты, склады противника. 13 и 14 января орудия главного калибра «Максима Горького» произвели несколько выстрелов по укреплениям противника. Но основной удар артиллерия флота нанесла 15 января. 276 снарядов — 27 т смертоносного металла обрушили в этот день на позиции противника артиллеристы крейсера. Были отмечены три взрыва и большой пожар. С выходом наших войск на ближние подступы к основным узлам сопротивления противника — Красное Село и Ропша, на артиллерию крейсеров 2-й группы была возложена задача массированными огневыми ударами, чередующимися с методическим огнем, парализовать пути сообщения отходившей Петергофско-Стрельнинской группировки противника, рассеяв и уничтожив скопления его живой силы и техники. С 16 по 19 января главный калибр крейсера подавлял очаги сопротивления противника, выпуская в день от 60 до 140 снарядов. 24 января орудия крейсера содействовали наступлению 67-й армии и войск Волховского фронта на Тосненском направлении. За время проведения операции главный калибр крейсера выпустил по противнику 701 снаряд.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 22 марта 1944 г. крейсер «Максим Горький» был награжден орденом Красного Знамени. Так были отмечены отличные боевые действия корабля по разгрому немецких войск под Ленинградом.

В июне 1944 г. «Максим Горький» в составе четвертой артиллерийской группы поддерживал огнем своих орудий наступление частей советской армии на Выборгском направлении, уничтожая укрепления линии Манергейма. 9 июня крейсер выпустил 100 снарядов главного калибра по району Куоккала.

За 1941–1944 гг. кораблем было выполнено 126 боевых стрельб, выпущено 2300 180-мм снарядов. Отражая налеты вражеской авиации, зенитчики сбили 5 самолетов.