Toisen toimikauden (2000-2006) tavoitteissa painopistettä siirrettiin valuma-aluetyöstä järveen. Tavoitteena oli Pyhäjärven sisäisen kuormituksen vähentäminen. Näin myös käytännössä tapahtui, sillä järvellä toteutettiin vuosina 2002- 2006 erittäin mittava hoitokalastushanke EU:n (KOR, EAKR) ja Pyhäjärven suojelurahaston rahoituksella. Ammattikalastajat poistivat järvestä kaupallisen kalansaaliin lisäksi 1,5 miljoonaa kiloa vajaasti hyödynnettyä kalaa. Tämä lisäsi järvestä kalassaaliin mukana poistuvan fosforin määrää yli 40 % ja vaikutti positiivisesti kalaston ja ravintoverkon rakenteeseen, vähentäen järven sisäistä kuormitusta.

Pyhäjärven valuma-alueella on tehty jo pitkään työtä ulkoisen kuormituksen vähentämiseksi. Pyhäjoen ja Yläneenjoen tuomaa kuormitusta on pyritty vähentämään toteuttamalla erilaisia vesiensuojelutoimenpiteitä. Laskeutusaltaita, kosteikkoja, pohjapatoja on rakennettu pidättämään ravinteita virtaaviin vesiin. Lähellä syntypaikkaa (esim. peltoa) ravinteita pidättäviä suojakaistoja ja -vyöhykkeitä on toteutettu yhteistyössä viljelijöiden kanssa mm. maatalouden ympäristötuella.

Vuonna 2007 tehty raportti on yhteenveto Pyhäjärven suojelurahaston toisesta toimikaudesta (2000-2006). Kauden aikana toteutettiin useita erikokoisia hankkeita, joiden puitteissa tehtiin vesiensuojelutoimenpiteitä, massiivista ja tehokasta hoitokalastusta, sekä tutkimustyötä järven historian ja muiden prosessien selvittämiseksi.

Raporttiin on koottu yksiin kansiin tehdyt toimet, niiden tulokset, Toisen toimikauden tavoitteisiin vastaaminen sekä Pyhäjärven tila kolmannen toimikauden alkaessa. Raporttiin on päivitetty mm. Pyhäjärven valuma-alueen toimenpidekartta, josta käyvät ilmi alueella olevat vesiensuojelukohteet sekä erityisympäristötuen piiriin kuuluvia vesiensuojelua edistäviä toimenpiteitä. Raportissa on arvioitu vesiensuojelutoimien vaikuttavuutta, mikä on tärkeää sekä Pyhäjärven suojelun kannalta että laajemmin, valtakunnallisesti, vesiensuojelun kehittämiseksi.