Un tempio buddista esisteva nel sito del Wat Arun fin dai tempi del regno di Ayutthaya. Era allora conosciuto come Wat Makok, dal nome del villaggio di Bang Makok in cui fu costruito. (Makok è il nome thailandese della pianta Spondias pinnata.) Secondo lo storico principe Damrong Rajanubhab, il tempio fu mostrato nelle mappe francesi durante il regno del re Narai (1656-1688). Il tempio fu rinominato Wat Chaeng dal re Taksin quando stabilì la sua nuova capitale di Thonburi vicino al tempio, dopo la caduta di Ayutthaya. Si crede che Taksin abbia fatto voto di restaurare il tempio dopo averlo passato all’alba. Il tempio custodiva l’immagine del Buddha di Smeraldo prima di essere trasferito al Wat Phra Kaew sulla riva orientale del fiume nel 1785. Il tempio si trovava sul terreno del palazzo reale durante il regno di Taksin, prima che il suo successore, Rama I, spostasse il palazzo sull’altro lato del fiume. Fu abbandonato fino al regno di Rama II (1809-1824), che fece restaurare il tempio e innalzare la pagoda principale a 70 m. Il lavoro fu finito durante il regno di Rama III (1824-1851).
Il tempio subì importanti restauri durante il regno di re Chulalongkorn (Rama V, 1868-1910) e nel 1980, prima della celebrazione del bicentenario della fondazione di Bangkok. Il più ampio lavoro di restauro del prang è stato intrapreso dal 2013 al 2017, durante il quale un numero sostanziale di piastrelle rotte è stato sostituito e l’intonaco di calce è stato usato per rifinire molte delle superfici (sostituendo il cemento usato durante i restauri precedenti). Quando i lavori si sono avvicinati alla fine nel 2017, le fotografie dei risultati hanno attirato alcune critiche per il nuovo aspetto del tempio, che sembrava imbiancato rispetto al suo stato precedente. Il Dipartimento delle Belle Arti ha difeso il lavoro, affermando che è stato fatto con cura per riflettere l’aspetto originale del tempio.