อายุเวลาของพระปรางค์สามยอด พิจารณาจากรูปแบบการก่อสร้างที่ใช้ศิลาแลงเป็นโครงสร้างพอกด้วยปูนและประดับด้วยลวดลายปูนปั้น อันเป็นรูปแบบทางสถาปัตยกรรมที่นิยมมากในศิลปะบายนของกัมพูชา โดยเฉพาะอย่างยิ่งงานสถาปัตยกรรมที่สร้างขึ้นในรัชสมัยของพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 และยังสอดคล้องกับรูปแบบของพระพิมพ์รูปปราสาทสามยอด ที่ภายในแต่ละยอดประดิษฐานพระพุทธรูปทรงเครื่องนาคปรก พระโลเกศวรสี่กร และพระนางปรัชญาปารมิตา อันเป็นรูปเคารพที่เคยประดิษฐานภายในปราสาททั้ง 3 หลังของพระปรางค์สามยอดด้วย โดยพระพิมพ์ดังกล่าวสร้างขึ้นในพุทธศาสนาลัทธิวัชรยานที่รุ่งเรืองเป็นอย่างยิ่งในรัชสมัยพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 แห่งอาณาจักรเขมร จากเหตุผลดังกล่าว จึงสันนิษฐานได้ว่าพระปรางค์สามยอดสร้างขึ้นในรัชสมัยของพระองค์ที่ทรงครองราชย์ระหว่าง พ.ศ. 1724 ถึงประมาณ 1757

ส่วนวิหารด้านหน้าของพระปรางค์สามยอดคงสร้างขึ้นในรัชสมัยสมเด็จพระนารายณ์ โดยพิจารณาจากเทคนิคการสร้างซุ้มโค้งของประตูและหน้าต่างที่ก่ออิฐตะแคงเป็นซุ้มโค้งหรืออาร์ช (arch) อันเป็นรูปแบบของสถาปัตยกรรมตะวันตกที่เริ่มนิยมสร้างในรัชสมัยสมเด็จพระนารายณ์ ดังตัวอย่างจากซุ้มโค้งของบ้านวิชาเยนทร์ จังหวัดลพบุรี ซึ่งสร้างในรัชสมัยดังกล่าวเช่นกัน นอกจากนี้ ผนังของวิหารซึ่งมีการเสริมศิลาแลงเข้าไประหว่างอิฐเพื่อให้โครงสร้างแข็งแรงขึ้น เป็นเทคนิคที่นิยมในรัชสมัยนี้เช่นเดียวกัน ดังปรากฏในอาคารหลายหลังที่พระนารายณ์ราชนิเวศน์ จังหวัดลพบุรี