明崇祯七年（1634年）霞巴丹津呼图克图来到塔延山口静虑室主持寺院佛事。清顺治元年至四年（1644—1647年）间由他在静虑室的基础上修建了一座正规的格鲁派寺院，这就是闻名于青海蒙古族地区的都兰寺，霞巴丹津呼图克图后来历辈转世封号为丹津呼图克图，成为该寺寺主。
清康熙二十六年（1687年），从二世丹津呼图克图楚臣嘉措起该寺实行时轮修供仪轨，并增设了时轮经院，扩大了寺院规模，从清雍正三年（1726年）起，清朝政府对青海蒙古实行编旗制。清雍正十三年（1735年），当地蒙旗首领入京朝拜清世宗，世宗皇帝高度赞赏了都兰寺的佛事活动，并赏赐了一对木制竖匾和在黄缎子上用金汁书写的奖状，以及扶持该寺佛事活动的银币等。清乾 隆元年至三年（公元1736—1738年）间，在该寺大院内修建了一座四合院王府，俗称“供老爷庙”，从此左翼各王公台古都相继于此寺设立行署。当时该寺有属民1600余户，并有500余户藏汉民户加人蒙古族籍。民国17年（公元1928年）都兰理事改为都兰县，设都兰县衙，设置防军于该地。这里为左翼盟各旗互市之所，商务甚盛。该寺在柴达木30余处佛寺中最为著名，有僧众1000余名，房300余间，和一座36根柱子的大经堂。寺院阿拉巴特属（民）200余户有数千只牲畜，以牧猎捞盐为生。据说该寺对佛法及经典的理解，较东部各寺为高深，故常有高僧出现，如当时在安多地区称为索南三尊者之一的索南达娃，就是该寺时轮院中的高僧之一。此外原静虑室的100多名道行高深的禅徒在家潜修，人们称为仁增巴（持明者）。
清乾隆末年六世班禅罗桑贝丹意希去北京时路过都兰寺，祈祷天下太平，众生安居乐业。咸丰元年和清光绪二十二年（公元1896年）该寺曾两次受到严重破坏，除大经堂外，其它大部分房屋被烧毁，寺内保存的珍贵文物及历史书籍也化为灰烬。
民国6年（公元1917年）由八世丹津呼图克图罗桑丹贝尼玛重建都兰寺，不久修复。民国年间苛捐杂税日甚，民族械斗日益增多，牧民群众生活困苦，寺院的收入减少。民国21年住寺阿卡由1919年的40人减少到20余人。直至解放，住寺僧侣一直仅20余名，其中活佛2名；房屋114间，其中，28根柱子的经堂2座，36间，僧客房40间，拉让（活佛住宅）5间，厨房5间，时轮大塔周围的嘛呢房28间；牲畜250余头，耕地300余亩。水磨1盘。生活比较富裕。
1955年起，由八世丹津呼图克图（清王朝对大活佛的封号）主持，扩建都兰寺，建成有30根柱子、两层楼房的大殿，共32间，其下院为僧舍，共15间，另外，专修烧施堂1座，共9间，上下两院共有56间。当时，有一僧侣136名，新旧２座寺院共有房屋170间。其中，68间的３座经堂，9间的一座烧施堂， 50间的僧客房，28间嘛呢房，10间厨房，5间拉让。牲畜700余头，耕地300余亩，水磨1盘。
