เมื่อสวรรคตในวันที่ 26 พฤศจิกายน พ.ศ. 2468 ภายหลังเมื่อได้ถวายพระเพลิงพระบรมศพแล้ว วันที 31 สิงหาคม พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 7 ได้โปรดเกล้าฯ ให้อัญเชิญพระผอบพระบรมราชสรีรางคารจากในวัดพระศรีรัตนศาสดาราม ไปยังวัดพระปฐมเจดีย์ จังหวัดนครปฐมโดยขบวนรถไฟพระที่นั่งพิเศษเสด็จพระราชดำเนินถึงสถานนีสนามจันทร์ เวลา 16.35 น. พระยาวงษาภรณ์ภูษิตภูษามาลาเชิญพระผอบพระบรมราชสรีรางคารจากรถไฟพระที่นั่ง ขึ้นรถยนต์พระที่นั่ง พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว สมเด็จพระนางเจ้ารำไพพรรณี พระบรมราชินี เสด็จขึ้นประทับรถยนต์พระที่นั่งตามรถพระบรมราชสรีรางคาร มีรถยนต์พระบรมวงศานุวงศ์และรถยนต์ข้าราชการตามมาโดยลำดับ เสด็จพระราชดำเนิน ถึงวัดพระปฐมเจดีย์ รถที่อัญเชิญพระบรมราชสรีรางคาร และรถพระที่นั่ง เทียบที่อัฒจันทร์หน้าพระวิหารพระร่วงโรจนฤทธิ์ฯ มีทหารกองเกียรติยศ กองเสือป่ารับเสด็จกระทำวันทยาวุธ แตรวงบรรเลงเพลงสรรเสริญพระบารมี พระยาวงษาภรณ์ภูษิตเชิญพาน พระผอบพระบรมราชสรีรางคารขึ้นทางบันไดนาค พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว และสมเด็จพระบรมราชินี เสด็จพระราชดำเนินตาม พร้อมด้วยพระบรมวงศานุวงศ์และข้าราชการ ชาวประโคมประโคมแตร สังข์ มโหรทึก กลองชนะเชิญพระผอบพระบรมราชสรีรางคาร ขึ้นประดิษฐานเหนือพระแท่นแว่นฟ้าในพระวิหารพระร่วงโรจนฤทธิ์ฯ

พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงเครื่องทองน้อยสักการะพระบรมราชสรีรางคาร ทรงทอดผ้าไตร 20 ไตร พระสงฆ์ 20 รูป มีพระราชสุธี เจ้าอาวาสวัดพระปฐมเจดีย์เป็นประธานสดับปกรณ์ แล้วถวายอนุโมทนา พระราชสุธีถวายอดิเรกเสร็จ พระยาวงษาภรณ์ภูษิตเชิญพระผอบพระบรมราชสรีรางคารจากพระแท่นแว่นฟ้าสู่ยังที่บรรจุ พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงบรรจุพระบรมราชสรีรางคารในพระผอบศิลาและทรงโปรยเงินเหรียญดอกพิกุลทองดอกพิกุลเงิน เจ้าพนักงานได้เลื่อนรอกลง พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงจับสายสูตรเชือกรอกเคลื่อนพระผอบศิลาลอดผนังเข้ายังที่บรรจุในฐานพระร่วงโรจนฤทธิ์ฯ พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงจุดเทียนเครื่องราชสักการะถวายบังคมแล้ว พระบรมวงศานุวงศ์และข้าราชการได้ถวายบังคมต่อไปเสร็จแล้ว เสด็จออกจากพระวิหารชั้นในมายังที่พระร่วงโรจนฤทธิ์ฯ ทรงเครื่องนมัสการเครื่องห้าบูชาพระร่วงโรจนฤทธิ์ฯ พร้อมด้วยสมเด็จพระบรมราชินีแล้ว เจ้าพนักงานได้วางศิลาปิดโบกปูน พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัวเสด็จพระราชดำเนินไปที่พระวิหารชั้นใน ทรงโปรยปรายดอกไม้สดบนพระแท่นอาสนบูชา ทรงพระสุหร่าย แล้วทรงจุดเทียนทองเทียนเงิน ถวายต้นไม้ทอง ต้นไม้เงินบูชาพระบรมสารีริกธาตุที่บรรจุในองค์พระปฐมเจดีย์ ทรงประเคนผ้าไตรย่ามแก่พระสงฆ์ 20 รูป ที่จักเจริญพระพุทธมนต์ ทรงเครื่องนมัสการทรงศีลแล้ว พระสงฆ์เจริญพระพุทธมนต์พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว เสด็จออกจากพระวิหารหลวงประทับเกยทิศตะวันออก พร้อมด้วยสมเด็จพระบรมราชินี ให้ข้าราชการและประชาชนพลเมืองเฝ้า แล้วทรงจุดเทียนชนวน ทรงจบพระราชทาน ให้ชาวที่ไปจุดดอกไม้เพลิงเป็นพุทธบูชา แล้วเสด็จพระราชดำเนินกลับเมื่อเวลา 18.35 น.

ต่อมาในวันที่ 10 ตุลาคม พ.ศ. 2528 พระนางเจ้าสุวัทนา พระวรราชเทวีในรัชกาลที่ 6 สิ้นพระชนม์ และได้เพลิงพระศพเมื่อวันที่ 8 มีนาคม พ.ศ. 2529 พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้เชิญพระสรีรางคารไปประดิษฐานไว้ที่ผนังเบื้องหลังพระร่วงโรจนฤทธิ์ ตามพระราชพินัยกรรมที่พระบรมราชสวามีทรงลิขิตไว้ว่า "...ส่วนเรื่องพระอัษฐินั้น, ใครจะคิดอย่างไรก็ตาม, แต่เราเห็นโดยจริงใจว่า สุวัทนาสมควรที่จะได้ตั้งคู่กับเรา" 16 มีนาคม พ.ศ. 2529 สมเด็จพระเจ้าภคินีเธอ เจ้าฟ้าเพชรรัตนราชสุดา สิริโสภาพัณณวดี เสด็จแทนพระองค์พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ทรงบรรจุพระสรีรางคาร ณ.ผนังเบื้องพระปฤศฎางค์(เบื้องหลัง)ของพระร่วงโรจน์ฤทธิ์ วัดพระปฐมเจดีย์ โดยพิธีเริ่มตั้งแต่เวลา 9:30 น. โดยสมเด็จพระเจ้าภคินีเธอ เจ้าฟ้าเพชรรัตนราชสุดา สิริโสภาพัณณวดี ทรงเสด็จแทนพระองค์ โดยเมื่อราชยานยนต์หลวงเชิญพระสรีรางคารจากวัดพระศรีรัตนศาสดาราม ถึงหน้าองค์พระปฐมเจดีย์ เชิญผอบพระสรีรางคารประดิษฐานบนราชยานกงด้วยกระบวนพระอิสริยยศ โดยสมเด็จพระเจ้าภคินีเธอ เจ้าฟ้าเพชรรัตนราชสุดา สิริโสภาพัณณวดีทรงเสด็จตามพระสรีรางคาร เมื่อถึงเชิงบันไดพระวิหารหลวง เจ้าพนักงานเชิญผอบพระสรีรางคารขึ้นประดิษฐานที่ม้าหมู่หน้าพระร่วงโรจนฤทธิ์ เมื่อเสด็จถึงทรงจุดธูปเทียนเครื่องนมัสการพระร่วงโรจนฤทธิ์ ธูปเทียนเครื่องทองน้อยสักการะพระบรมราชสรีรางคารพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว พระบรมชนกนาถ และทรงเชิญพระสรีรางคารออกบรรจุในกล่องศิลา ทรงจุดธูปเทียนเครื่องทองน้อยสักการะพระสรีรางคาร จากนั้นทรงทอดผ้าไตรสดัปกรณ์ 20 ไตร พระสงฆ์ทั้งนั้นสดัปกรณ์ จากนั้นทรงให้เจ้าพนักงานเชิญกล่องศิลาบรรจุพระสรีรางคารสู่ห้องพระประสูติ เสด็จเข้าห้องพระประสูติทรงจุดธูปเทียนเครื่องทองน้อยสักการะพระบรมราชสรีรางคารพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว พระบรมชนกนาถ จากนั้นทรงเลื่อนกล่องบรรจุพระสรีรางคารเข้าสู่ช่องบรรจุ จากนั้นทรงวางพวงมาลาพระราชทานของพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ของสมเด็จพระนางเจ้าฯ พระบรมราชินีนาถ และ ของส่วนพระองค์จากนั้นทรงจุดธูปเทียนเครื่องทองน้อยสักการะพระสรีรางคาร ทรงวางพวงมาลัยและจุดธูปเทียนท้ายที่นั่งสักการะพระประสูติ ทรงเสด็จพระดำเนินกลับ

ในปี พ.ศ. 2554 สมเด็จพระเจ้าภคินีเธอ เจ้าฟ้าเพชรรัตนราชสุดา สิริโสภาพัณณวดีสิ้นพระชนม์ หลังจากการเพลิงพระศพ พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้แบ่งพระสรีรางคารเป็น 2 ส่วน แล้วเชิญพระสรีรางคารส่วนหนึ่งโปรดให้พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าโสมสวลี พระวรราชาทินัดดามาตุ เสด็จมายังวัดพระปฐมเจดีย์ราชวรมหาวิหาร อำเภอเมือง จังหวัดนครปฐม ทรงบรรจุพระสรีรางคาร สมเด็จพระเจ้าภคินีเธอ เจ้าฟ้าเพชรรัตนราชสุดา สิริโสภาพัณณวดี และทรงยกสัปตปฏลเศวตฉัตร กางกั้นถวายพระพุทธรูปปางประสูติ ในวิหารทิศเหนือ โดยมีนายวันชาติ วงศ์ชัยชนะ ผวจ.นครปฐม พร้อมข้าราชการชั้นผู้ใหญ่เฝ้ารับเสด็จ โดยมีขบวนอัญเชิญพระราชสรีรางคาร สมเด็จพระเจ้าภคินีเธอ เจ้าฟ้าเพชรรัตนราชสุดา สิริโสภาพัณณวดี จากวัดพระศรีรัตนศาสดาราม และริ้วขบวนรับเสด็จพระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าโสมสวลี พระวรราชาทินัดดามาตุ โดยริ้วขบวนนักเรียนจากโรงเรียนวชิราวุธ นักเรียนจากโรงเรียน ภปร. ราชวิทยาลัย คณะลูกเสือหลวง วงดุริยางค์ และกองเกียรติยศ เมื่อเสด็จถึง พระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าโสมสวลี พระวรราชาทินัดดามาตุ ทรงจุดเครื่องนมัสการนมัสการบูชาพระร่วงโรจนฤทธิ์ ทรงจุดเครื่องทองน้อยถวายราชสักการะพระบรมราชสรีรางคารพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว และพระสรีรางคารพระนางเจ้าสุวัทนา พระวรราชเทวี และสมเด็จพระเจ้าภคินีเธอ เจ้าฟ้าเพชรรัตนราชสุดา สิริโสภาพัณณวดี ซึ่งประดิษฐานอยู่ข้างพุทธบัลลังก์พระร่วงโรจนฤทธิ์แล้ว ทรงประเคนพัดรอง พระสงฆ์เจริญพระพุทธมนต์ ทรงทอดผ้าไตรสดับปกรณ์พระสรีรางคาร จบแล้ว เจ้าพนักงานเชิญกล่องศิลาประดิษฐานที่ห้องพระประสูติ พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าโสมสวลี พระวรราชาทินัดดามาตุทรงเลื่อนกล่องศิลาเข้าสู่ถ้ำบรรจุพระสรีรางคารทรงวางพวงมาลัย ทรงจุดธูปเทียนเครื่องทองน้อย ทรงคมและ ทรงเสด็จไปยกสัปตปฏลเศวตฉัตรกางกั้นพระพุทธรูปปางประสูติ ทรงเจิม ทรงพระสุหร่าย ทรงจับสายสูตรยกฉัตร จากนั้นทรงวางพวงมาลัยและจุดธูปเทียนท้ายที่นั่งสักการะพระประสูติ จากนั้นทรงคมไปยังพระสรีรางคารพระนางเจ้าสุวัทนา พระวรราชเทวี ทรงเสด็จกลับ