เมื่อพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัวยังทรงดำรงพระอิสริยยศเป็น พระเจ้าลูกยาเธอกรมหมื่นเจษฎาบดินทร์ ทรงเป็นแม่ทัพคุมกองทัพไปป้องกันข้าศึกพม่าที่จะยกทัพมาทางด่านพระเจดีย์สามองค์ ได้ทรงกระทำพิธีเบิกโขลนทวารตามตำราพิชัยสงคราม ที่วัดจอมทองริมคลองด่าน ทรงอธิษฐานขอให้ราชการทัพครั้งนี้ประสบความสำเร็จ และเสด็จกลับมาโดยสวัสดิภาพ ปรากฏว่าพม่าไม่ได้ยกทัพมาจึงมีพระบรมราชโองการให้เลิกทัพกลับมา
เมื่อเสด็จกลับถึงพระนครแล้ว จึงทรงเริ่มปฏิสังขรณ์วัดจอมทองใหม่ทั้งวัด โดยเสด็จมาควบคุมการก่อสร้างด้วยพระองค์เอง เสร็จแล้วจึงน้อมเกล้าฯ ถวายเป็นพระอารามหลวงพระบาทสมเด็จพระพุทธเลิศหล้านภาลัยได้พระราชทานนามว่า “วัดราชโอรส” เพราะเป็นวัดที่พระราชโอรสทรงสถาปนา
ด้วยเหตุที่พระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงมีความสัมพันธ์ทางการค้าสำเภากับจีนมาก ทำให้ทรงนิยมศิลปะแบบจีน และเพราะการปฏิสังขรณ์วัดนี้เป็นการส่วนพระองค์ จึงทรงใช้ศิลปกรรมแบบจีนมาผสมผสานกับศิลปกรรมแบบไทยตามพระราชหฤทัยได้อย่างงดงามลงตัว และเป็นต้นแบบของการสร้างวัดในรัชกาล ทั้งของหลวงและของขุนนางพ่อค้าคหบดีอีกหลายวัด จนถือว่าเป็นศิลปกรรมแบบรัชกาลที่ ๓
พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวโปรดเกล้าฯ ให้อัญเชิญพระบรมราชสรีรางคารพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว มาประดิษฐานไว้ ณ ฐานชุกชีพระประธานในพระอุโบสถ พร้อมทั้งแผ่นพระปรมาภิไธยและแผ่นศิลาจารึกดวงพระบรมราชสมภพ จึงถือว่าวัดนี้เป็นวัดประจำรัชกาลที่ ๓
