No local existiu um templo budista desde o tempo do Reino de Aiutaia, conhecido então por Wat Makok, do nome da aldeia de Bang Makok, onde se situava. Segundo o princípe historiador Damrong Rajanubhab (1862–1943), o templo aparecia em mapas franceses durante o reinado de Narai (r. 1656–1688) e foi rebatizado Wat Chaeng pelo rei Taksin (r. 1767–1782) quando este estabeleceu a sua capital de Thonburi perto do templo, após a queda de Aiutaia.[1] Acredita-se que Taksin fez uma promessa de restaurar o templo quando passou por ela ao alvorecer. A estátua do Buda de Esmeralda esteve em Wat Arun antes de ser trasladada para Wat Phra Kaew, na margem oriental do Chao Phraya, em 1785.[2] Durante o reinado de Taksin, o templo situava-se no recinto do palácio real (Phra Racha Wang Derm), até que o seu sucessor, Rama I, transferiu o palácio para a outra margem do rio.[3]

O templo esteve abandonado durante um longo período, até ao reinado de Rama II, que madou restaurá-lo e aumentar a altura do pagode principal para 70 metros, uma obra que só ficou completa durante o reinado de Rama III (r. 1824–1851).[3] Durante o reinado de Chulalongkorn (Rama V; r. 1868–1910), em 1980, antes da comemoração do bicentenário da fundação de Banguecoque, e entre 2013 e 2017, foram levadas a cabo restauros de grande monta. Nas últimas obras, o prang foi extensivamente restaurado; foram substituídos numerosos ladrilhos que estavam partidos e foi usada cal nos acabamentos de muitas das superfícies, em substituição do cimento usado em restauros anteriores. Quando as obras se aproximavam do fim, em 2017, as fotografias dos resultados provocaram algumas críticas devido à nova aparência do templo, que parecia caiado de branco quando comparado com o seu estado anterior. O Departamento de Belas Artes, a instituição governamental tailandesa responsável pelo património nacional, defendeu a obra, declarando que tinha havido o cuidado de respeitar o aspeto original do templo.[4][5]