การก่อสร้างในสมัยนั้นมีพระเมืองตู้ เจ้าผู้ครองเมืองพะเยาเป็นผู้ทรงอุปถัมภ์ กาลเวลาต่อมาราวปีพุทธศักราช 2100 หัวเมืองต่าง ๆ ของล้านนาไทยหลายหัวเมืองอาทิ นพบุรีศรีนครพิงค์เชียงใหม่ ลำพูน ถูกข้าศึกพม่าเข้ามารุกราน ทำให้ประชาชนชาวบ้านชาวเมืองทิ้งบ้านทิ้งเมืองหนีเข้าป่า รวมไปถึงทรัพย์สินก็โดนข้าศึกยึดเอาไปเสียสิ้น แม้กระทั่งทรัพย์สินทางพระศาสนาก็ถูกทอดปล่อยทิ้งร้างไว้เป็นสิ่งเก่าแก่เสียหายปรักหักพัง พระราชอาณาจักรล้านนานับแต่พุทธศตวรรษที่ 21 ตกเป็นเมืองขึ้นของพม่านับสองร้อยปี บ้านเมืองก็รกร้างว่างเปล่าไร้ผู้คนอาศัย

เมืองพะเยาได้ถูกปล่อยให้รกร้างว่างเปล่าเป็นเมืองร้างอยู่ประมาณ ๕๖ ปี จนกระทั่งพุทธศักราช ๒๓๘๗ รัชสมัยพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว พระมหากษัตริย์รัชกาลที่ ๓ แห่งกรุงรัตนโกสินทร์ทรง โปรดเกล้าแต่งตั้งให้เจ้าพุทธวงศ์ เจ้าหลวงนครเชียงใหม่องค์ที่ ๔ เป็นพระยาประเทศอุดรทิศ ขึ้นมาครองเมืองพะเยา ทรงตั้งเจ้ามหายศ เป็นพระยาอุปราช

ครั้นพระยาประเทศอุดรทิศถึงแก่พิราลัย ไปทรงโปรดเกล้าฯ เจ้ามหายศ ขึ้นครองเมืองพะเยาแทน และตั้งเจ้าบุรีรัตน์ขั้นเป็นพระยาอุปราชแทน ท่านทั้งสองได้เริ่มบูรณปฏิสังขรณ์องค์พระประธานพระเจ้าตนหลวง วัดศรีโคมคำขึ้นใหม่ เริ่มก่อสร้างพระวิหารหลวงรวมไปถึงเสนาสนะขึ้นมาใหม่ ให้มีสภาพสมบูรณ์คงทนแข็งแรง และได้ทำนุบำรุงวัดศรีโคมคำนับแต่บัดนั้นเป็นต้นมา ไปจนกระทั่งถึงเจ้าผู้ครองเมืองพะเยาอีกหลายพระองค์ เช่น เจ้าหลวงอินทะชมพู เจ้าหลวงขัตติยะ เจ้าหลวงชัยวงศ์ จนถึงเจ้าหลวงองค์สุดท้าย คือ เจ้าหลวงมหาชัยศีติสาร พระยาประเทศอุดรทิศ เจ้าหลวงเมืองพะเยาทุกพระองค์ได้บูรณปฏิสังขรณ์วัดศรีโคมคำ พระวิหารหลวงหลังเก่าที่สร้างมาช้านาน ทรงรื้อแล้วก่อสร้างใหม่ โดยให้นายพัฒน์เป็นช่างก่อสร้างก่อสร้าง ได้ทำการบูรณะมาเป็นเวลานานแต่ก็ยังไม่เสร็จกระทั่งนายช่างพัฒน์มาถึงแก่กรรมจึงได้ทอดทิ้งการบูรณะไว้ชั่วคราว ครั้นต่อมาการปกครองบ้านเมืองได้เปลี่ยนแปลงจากเจ้าผู้ครองเมืองมาเป็นระบบการปกครองเป็นมณฑล เมืองพะเยาตอนแรกขึ้นกับนครลำปาง ซึ่งขึ้นกับมณฑลพายัพ ต่อมาได้ย้ายมาขึ้นกับเมืองเชียงราย

พอถึงสมัยรัชกาลที่ 6 พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงเปลี่ยนอำนาจการบริหารปกครองประเทศใหม่โดยยกเลิกมณฑลเปลี่ยนมาเป็นจังหวัด อำเภอ ตำบล หมู่บ้าน ตำแหน่งเจ้าผู้ครองจึงได้เลิกร้างไป พระยาประเทศอุดรทิศเจ้าเมืองพะเยาลำดับต่อมา กราบบังคมลาออกจากตำแหน่งทางการ จึงตั้งนายคลาย บุษยบรรณ มาเป็นนายอำเภอเมืองพะเยา จังหวัดเชียงราย พระยา

ประเทศอุดรทิศถึงแม้จะพ้นจากตำแหน่งทางราชการแล้วก็ยังให้การอุปถัมภ์วัดศรีโคมคำเฉกเช่นเดิม มิได้ทรงทอดทิ้ง ขณะนั้นได้ทราบกิตติศัพท์ว่า ครูบาศรีวิชัย นักบุญแห่งล้านนาไทยเกิดขึ้น ท่านสังกัดอยู่วัดบ้านปาง อำเภอลี้ จังหวัดลำพูนท่านมีบารมีธรรมสูง ทำการสร้างและบูรณปฏิสังขรณ์โบราณวัตถุ-สถานไปทั่วถ้วนแผ่นดินล้านนา โดยเริ่มต้นจากลำพูน-เชียงใหม่ มีประชาชนเลื่อมใสศรัทธาเป็นจำนวนมาก

ข่าวนี้ได้แพร่สะพัดถ้วนทั่วแผ่นดินล้านนาไทย จึงได้ประชุมปรึกษากัน ทางฝ่ายคณะสงฆ์เมืองพะเยาโดยมีพระครูศรีวิราชวชิรปัญญา เจ้าคณะแขวงเมืองพะเยาขณะนั้น เป็นประธานฝ่ายสงฆ์ ทางฝ่ายบ้านเมืองมีพระยาประเทศอุดรทิศ อดีตเจ้าผู้ครองเมืองพะเยา และนายคลาย บุษยบรรณ นายอำเภอเมืองพะเยา พร้อมด้วยพ่อค้า คหบดี ประชาชนต่างก็มีมติเห็นชอบพร้อมเพรียงถ้วนทั่วกัน จึงได้ไปอาราธรา พระคุณเจ้าครูบาศรีวิชัยมาเป็นประธานในการก่อสร้างพระวิหารหลวงใหม่ วัดศรีโคมคำ โดยใช้ให้พระปัญญา วัดบ้านปิน และจ่าสิบตำรวจเอกอ้าย พูนชัยไปอาราธนานิมนต์ท่านมาสร้างพระวิหาร

ท่านได้สอบถามถึงประวัติความเป็นมาของพระเจ้าตนหลวงว่าเป็นมาอย่างไร เมื่อได้รับทราบตำนานแล้วว่าวัดศรีโคมคำ เป็นโบราณสถานอันเก่าแก่คู่บ้านคู่เมืองพะเยามาแต่กาลก่อนหลักฐานทางประวัติศาสตร์ได้กล่าวไว้อย่างชัดเจน ท่านได้กล่าวว่า "พระเจ้าตนหลวงนี้เป็นพระบ้านคู่เมืองแผ่นดินล้านนาว่าจะมาปล่อยทิ้งร้างว่างเปล่าเลยก็หาดูควรไม่" ท่านมีเงื่อนไขว่า ให้คณะสงฆ์และราชการ คหบดี พ่อค้า ประชาชนชาวพะเยาเตรียมวัสดุ อาทิ อิฐ ปูน ทราย หิน เหล็ก ไว้ให้พร้อม พระครูศรีวิราชวชิรปัญญา เจ้าคณะแขวงเมืองพะเยา จึงได้ประชุมปรึกษาคณะสงฆ์ เจ้าคณะหมวด เจ้าอาวาส ภิกษุสามเณรทุกวัดวาอาราม เข้ามาตั้งปางกระท่อม ปั้นอิฐก็ได้ประมาณ ๒๐๐,๐๐๐ ก้อน ทราย กิน โดยขอความร่วมมือผู้มีกำลังศรัทธา ต่างก็หามาไว้จนครบถ้วนแล้วไปอาราธนาท่านมาอีกครั้งหนึ่ง

เมื่อวัสดุอุปกรณ์ครบถ้วยแล้ว ท่านรับนิมนต์ทันทีแล้วเตรียมเอาพระภิกษุผู้ชำนาญการก่อสร้างมาเป็นบริวาร ออกเดินทางมาจากจังหวัดลำพูนตามลำดับเส้นทานจนถึงเมืองพะเยา เมื่อวันที่ ๒๕ ธันวาคม พ.ศ. ๒๔๖๕ ตรงกับวันขึ้น ๘ ค่ำ เดือน ๔ เหนือ วันที่ ๒๘ ธันวาคมพ.ศ. ๒๔๖๕ ขึ้น ๑๑ ค่ำ เริ่มลงมือรื้อพระวิหารหลังเก่าจนเสร็จเรียบร้อย วันเสาร์ที่ ๖ มกราคม พ.ศ. ๒๔๖๖ ตรงกับวัน ๗ ฯ ๒ ค่ำ ปีจอ จุลศักราช ๑๒๔๘ วางศิลาฤกษ์ ลงเสาพระวิหารใหญ่ ต่อจากนั้นก็เทเสาพระวิหารต้นอื่นต่อไป ขุดรายฝาผนัง ก่อฝาผนัง และก่อกำแพงล้อมรอบ สร้างศาลาบาตร(ศาลาราย)รอบกำแพงวัดสร้างพระอุโบสถ พระวิหาร พระพุทธบาทจำลอง สร้างพร้อมกันทั้งหมดทุก ๆ หลังในคราวเดียวกัน การก่อสร้างทั้งหมดได้สำเร็จเสร็จสิ้นภายในปีเดียวเหมือนเนรมิตขึ้น คิดค่าก่อสร้างเป็นจำนวนเงิน ๑๑๓,๐๐๐ รูปี (รูปีหนึ่งคิดราคา ๗๕ สตางค์)

ครั้นเดือนมีนาคม พ.ศ. ๒๔๖๗ ได้ทำบุญสมโภชฉลองพระวิหารพร้อมกับเสนาสนะอื่น ๆ ที่ก่อสร้างเสร็จเรียบร้อยแล้ว การทำบุญฉลองพระวิหารใช้เวลานานถึง ๑ เดือนเต็ม หลังจากพิธีทำบุญสมโภชฉลองพระวิหารแล้วเสร็จ พระคุณเจ้าครูบาศรีวิชัย ก็ได้เดินทางไปจังหวัดเชียงใหม่ต่อ เพื่อสร้างวิหารวัดสวนดอก จังหวัดเชียงใหม่ จึงได้มอบหมายให้พระครูบาแก้ว คนฺธวํโส เป็นผู้รับภาระดูแลรักษาโบราณสถาน-วัตถุและพระวิหารวัดศรีโคมคำ เมืองพะเยาแทน