Esimesed edusammud Glehni pärandi taastamisel tehti alles 1960/70. aastatel. See, mis jäi majanduslikel põhjustel tegemata Nõmme linnal, suudeti teostada nüüd, kus avanenud olid ka vabariiklikud ning üleliidulised rahakraanid. Esimesena võeti uuesti kasutusele 1910. aastal valminud vaatetorn.
Astronoom Charles Villmanni initsiatiivil asuti seda suurepärast kiviehitust observatooriumiks rekonstrueerima. Tööd algasid 1962. aastal, uus teadusasutus sai nimeks Tallinna tähetorn ning allus Tõravere observatooriumile. Vaatlusteks seati 1966. aastal üles Cassegraini-tüüpi reflektor (48 cm), mille abil hakati uurima peamiselt varjumuutlikke kaksiktähti ja muutlikke tähti. Tähetorn muutus juhataja astronoom Peep Kalvi suunamisel peagi rahvaobservatooriumi-laadseks teadusasutuseks, kus uurimistöösse olid kaasatud ka amatöörastronoomid.