เมื่อกรุงศรีอยุธยาแตกวัดกลางถูกทิ้งร้างจนถึงสมัยกรุงธนบุรีจึงกลับมาเป็นวัดมีพระสงฆ์อีกครั้งหนึ่ง ครั้นสมัยกรุงรัตนโกสินทร์วัดนี้ก็ได้รับการทำนุบำรุงให้เจริญรุ่งเรืองขึ้นจนถึงสมัยรัชกาลที่ ๓ พระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว โปรดเกล้าฯ ให้บูรณะปฏิสังขรณ์ทั้งพระอารามแล้วยกฐานะขึ้นเป็นพระอารามหลวง

หลักฐานทางสถาปัตยกรรมภายในวัดกลางที่สำคัญ ได้แก่ พระอุโบสถ มีจารึกระบุว่าสร้างขึ้นในปี พ.ศ.๒๓๔๕ สมัยรัชกาลที่ ๑ แห่งกรุงรัตนโกสินทร์ ลักษณะเป็นพระอุโบสถก่ออิฐถือปูนที่มีรูปแบบของ หน้าบันตกแต่งด้วยปูนปั้นประดับเครื่องถ้วยชามเป็นลวดลายเถาไม้ ดอกไม้ ส่วนล่างตรงกลางหน้าบันทำเป็นรูปเจดีย์อยู่ในซุ้ม ซึ่งยังคงสืบทอดรูปแบบทางศิลปกรรมสมัยกรุงศรีอยุธยาตอนปลาย ซุ้มประตู และหน้าต่างของพระอุโบสถก็มีการประดับด้วยลวดลายปูนปั้นที่อ่อนช้อยงดงามเช่นเดียวกัน ด้านในพระอุโบสถมีภาพจิตรกรรมฝาผนัง รูปเทพชุมนุม และพุทธประวัติในปฐมสมโพธิกถา

กรมศิลปากรได้ประกาศขึ้นทะเบียนวัดกลางวรวิหารเป็นโบราณสถานของชาติ ในราชกิจจานุเบกษา เล่ม ๙๘ ตอนที่ ๖๓ วันที่ ๒๘ เมษายน ๒๕๒๔