وتعاهد المسلمون مسجد قباء منذ تأسيسه بالرعاية والاهتمام نظراً لمكانته، فهو من أكبر مساجد المدينة المنورة بعد الحرم النبوي الشريف، وتُقام فيه جميع الصلوات وصلاة الجمعة والعيدين، ويُعد مقصداً لزوار وسكان المدينة المنورة، لفضل الصلاة فيه.
وجُدد المسجد في عهد الخليفة عثمان بن عفان - رضي الله عنه - ثم عمر بن عبد العزيز الذي جعل له رحبة وأروقة ومئذنة، وهي أول مئذنة تُقام فيه، وفي سنة 435هـ جدده أبو يعلى الحسيني وفي سنة 555هـ جدده جمال الدين الأصفهاني وجدده أيضاً بعض الأعيان والمحسنين في سنة / 671 و 733 و 840 و 881 /هـ وفي عهد الدولة العثمانية جُدد عدة مرات آخرها في زمن السلطان عبد المجيد.
وفي العهد السعودي الزاهر، لقي مسجد قباء عناية كبيرة، فرُمم وجُددت جدرانه الخارجية وزيد فيه من الجهة الشمالية سنة 1388هـ، وفي عام 1405هـ أمر خادم الحرمين الشريفين الملك فهد بن عبد العزيز آل سعود - رحمه الله - بإعادة بنائه ومضاعفة مساحته عدة أضعاف مع المحافظة على معالمه التراثية بدقة، فهُدم المبنى القديم وضُمت قطع من الأراضي المجاورة من جهاته الأربع إلى المبنى الجديد، وامتدت التوسعة وأعيد بناؤه بالتصميم القديم نفسه، وجعل له أربع مآذن عوضاً عن مئذنته الوحيدة القديمة، كل مئذنة في جهة وبارتفاع 47 متراً، وبُني المسجد على شكل رواق جنوبي وآخر شمالي تفصل بينهما ساحة مكشوفة ويتصل الرواقان شرقاً وغرباً برواقين طويلين، ويتألف سطحه من مجموعة من القباب المتصلة منها 6 قباب كبيرة، قطر كل منها 12 متراً، و 56 قبة صغيرة قطر كل منها 6 أمتار، وتستند القباب إلى أقواس تقف على أعمدة ضخمة داخل كل رواق، وكُسيّت أرض المسجد وساحته بالرخام العاكس للحرارة، وظُللت الساحة بمظلة آلية صنع قماشها من الألياف الزجاجية تُطوى وتُنشر حسب الحاجة.
وبلغت مساحة المصلى وحده 5035 متراً مربعاً، وبلغت المساحة التي يشغلها مبنى المسجد مع مرافق الخدمة التابعة له 13500 متر مربع، في حين كانت مساحته قبل هذه التوسعة 1600 متر مربع فقط، كما ألحق بالمسجد مكتبة ومنطقة تسويق لخدمة الزائرين .
