在明代，圓通寺被圈入城內，並得到雲南的最高統治者黔國公沐氏家族的青睞，沐氏家族不僅經常到這裏舉行佛事活動，還多次捐募資金，對圓通寺進行修葺和擴建，使圓通寺進入鼎盛時期，成為昆明城內最大的佛寺。到了清代，圓通寺經過多次大規模修葺，以它博大的胸襟，彙入了佛教的各個流派和不少道教、儒學的內容，成為雲南具有多樣性佛教文化的古寺名刹。
我們應當記住，在清代康熙七年（1668年）平西王吳三桂主持的一次大修中，工匠們參照浙江普陀山的規製，把山門南移至今天的圓通街，新建了“圓通勝境”牌坊、八角亭和海印池，使圓通寺成了一座七進六院的宏大觀音道場，奠定了今日圓通寺的基本格局。從某種意義上講，在這次擴建中，吳三桂命令工匠把牌坊那樣從頭到尾都浸染著“封建思想”、標榜科第、德政以及忠孝節義的建築“小品”，移花接木地建造在了圓通寺裏，可以說是吳三桂尊祟“三教”，別有用心地將儒道之門“移栽”到了佛地。我們知道，牌坊是從華表、門闕、衡門、欞星之門，演變而來，並逐漸成為中華文化的一個象征，特別是在明清時期，隨著以程朱理學為代表的儒家思想的普及和深入，牌坊發展到了鼎盛時期。我們看到，吳三桂在這裏修建的這座“圓通勝境”牌坊，不僅把上部的木雕與下部的石刻融為一體，還在上麵雕刻了八洞神仙、南極三星、群龍獅虎等不少道教內容，實際上已把這座牌坊修建成了儒道合一的紀念性建築。不僅如此，工匠們還把道教名仙呂洞賓也請進了圓通寺，並專為他修建了呂祖殿。
200多年後的同治十年（1871年），昆明發生水災，圓通寺被淹，建築、壁畫、佛像都嚴重受損，特別是大殿上的主尊觀音在這次水災中完全傾圮。到了光緒年間重修佛像時，雖然沒有按常規把“圓通寶殿”改為“大雄寶殿”，並且依舊保留了兩壁的神像，但工匠們在這次重修中，卻“別開生麵”地在原來供奉觀音的神台上，改塑釋迦牟尼的“三身佛”。這樣一來，圓通寶殿就出現了令人驚異的奇觀——在觀音殿上，供奉的是如來佛。當然，人們沒有忘記圓通寺本為觀音道場，觀音寺當然不能沒有觀音，於是，工匠們“順水推舟”地把觀音請進了大殿前的八角亭裏。在佛經裏，觀音原居海島，而八角亭四麵環水，猶如大海，讓觀音進駐此地，倒也顯得合情合理。
我們今天看到的全寺最低處和精華所在——圓通寶殿，是一座重簷歇山式的建築，麵闊7間，鬥拱華麗，彩繪絢爛，琉瓦飛甍，金碧輝煌。裏麵現存的118尊塑像，多數都按照“大雄寶殿”的主次規矩排列供奉。殿內正麵供奉的就是“三身佛”，表示釋迦牟尼的三種不同身份，即法身、報身、應身。中間的為“法身”，密宗將其譯為“大日如來”，是象征具有佛法絕對真理的心性之身。東麵的是“報身”，象征獲得了佛果而顯示出福德圓滿的形象之身。西麵的是“應身”，他隨三界六道不同的狀況和需要而顯現出來，去超度世間眾生，此指釋迦牟尼的變化之身。
在三身佛的兩旁不僅侍立著釋迦牟尼的兩位弟子，同時還有兩個善財童子站在那裏，這表明大殿原本供奉的不是三身佛，而是觀音。另外，在三身佛背麵供奉的是“西方三聖”，中間的是西方極樂世界的教主阿彌陀佛，又稱“無量壽佛”或“接引佛”。右側是阿彌陀佛的大太子——不旬響，他後來修成了觀世音菩薩，以大慈大悲普渡眾生。左側則是二太子——尼摩，他修成了大勢至菩薩，以智慧光芒普照一切。兩個太子一同協助阿彌陀佛，接引眾生前往西方極樂世界。