ในสมัยรัตนโกสินทร์มาโดยตลอด ปรากฏหลักฐานว่าได้มีการบูรณะมาแล้ว 5 ครั้ง คือ

พ.ศ. 2357 ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระพุทธเลิศหล้านภาลัย

พ.ศ. 2406 ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ได้โปรดเกล้า ฯ ให้เจ้าพระยาศรีสุริยวงศ์ (ช่วง บุนนาค) สมุหพระกลาโหม และพระเพชรพิไสยศรีสวัสดิ์ (ท้วม บุนนาค) รักษาการเจ้าเมืองเพชรบุรี ร่วมกันบูรณปฏิสังขรณ์

รัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว พระองค์ได้พระราชทานพระราชทรัพย์ โปรดเกล้า ฯ ใหเจ้าพระยาสุรพันธ์พิสุทธิ์ (เทศ บุนนาค) ทำการบูรณปฏิสังขรณ์องค์พระปรางค์ โดยก่อให้สูงระดับหนึ่งแล้ว แต่ยังไม่เสร็จองค์พระปรางค์ก็พังลงมา จึงได้ก่อขึ้นไปอีกประมาณสี่ศอก งานค้างอยู่เพียงเท่านั้น เนื่องจากเจ้าพระยา ฯ ถึงแก่อสัญกรรมเสียก่อน

พ.ศ. 2471 ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว พระสุวรรณมุนี (ชิด) เจ้าอาวาส ได้มอบให้นายพิณ อินฟ้าแสง เป็นผู้ออกแบบ และขออนุญาตบูรณปฏิสังขรณ์ต่อทางราชการ ได้ทำการบูรณปฏิสังขรณ์แล้วเสร็จเป็นองค์พระปรางค์ห้ายอด แต่ยังไม่มีลวดลายตกแต่งภายนอก เพราะทุนทรัพย์หมดลง ใช้เวลาดำเนินการอยู่ 1 ปี 11 เดือน รวมเงิน 13,000 บาท ในการบูรณะครั้งนี้ได้พบตลับลายครามบรรจุพระพิมพ์ขนาดเล็ก เป็นพระพุทธรูปทองและเงิน และพบพระบรมสารีริกธาตุจำนวนสององค์

พ.ศ. 2475 พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว เสด็จ ฯ พร้อมด้วยสมเด็จพระนางเจ้ารำไพพรรณี พระบรมราชินี ไปยังวัดมหาธาตุ ฯ ได้พระราชทานทรัพย์ส่วนพระองค์ จำนวน 1,500 บาท ร่วมบูรณปฏิสังขรณ์พระปรางค์ด้วย ได้มีผู้ร่วมบริจาคเงินโดยเสด็จพระราชกุศลเป็นจำนวนมาก การบูรณะแล้วเสร็จเมื่อปี

พ.ศ. 2479 เป็นพระปรางค์ที่สูงใหญ่สง่างาม ประกอบด้วย ศิลปะปูนปั้นอย่างวิจิตรงดงาม รวมค่าก่อสร้างเป็นเงิน 20,000 บาท

พ.ศ. 2535 ใช้เวลาประมาณปีเศษ โดยใช้เงินจากผู้มีจิตศรัทธา เป็นเงิน 11 ล้านบาทเศษ

ร.ศ.121 สมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ เจ้าฟ้าจิตรเจริญ กรมพระยานริศรานุวัดติวงศ์ ทรงพระนิพนธ์ในจดหมายเหตุระยะทางไปมณฑลราชบุรี ได้กล่าวถึงภาพจิตรกรรมในพระวิหารหลวงว่า ผนังข้างบน ด้านหน้ามีมารประจญ ด้านข้างเทพชุมนุม หลังท้าวมหาชมพู ข้างล่างเรื่องมหาชาติ เห็นจะราวสมเด็จพระยอดฟ้า ไม่สู้เก่านัก ไม่สู้ดี แปลกแต่เทพชุมนุมมีวิทยาธรนั่งด้วย เห็นจะเอาอย่างวัดใหญ่ (วัดใหญ่สุวรรณาราม)