ต่อมา ปี พ.ศ. ๒๕๕๘ ในโอกาสที่สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี พระราชสมภพครบ ๕ รอบ ๖๐ พรรษา และจังหวัดอุตรดิตถ์ครบรอบการจัดตั้ง ๑๐๐ ปี จังหวัดอุตรดิตถ์จึงมีมติดำเนินโครงการหุ้มทองจังโกพระบรมธาตุทุ่งยั้ง จำนวน ๔๙๙ แผ่น และปรับแต่งภูมิทัศน์รอบพระบรมธาตุเจดีย์

ลักษณะทางสถาปัตยกรรมสันนิษฐานว่ารูปแบบเดิมของพระบรมธาตุทุ่งยั้ง จากแรกเริ่มเป็นเจดีย์ทรงพุ่มข้าวบิณฑ์หรือดอกบัวตูมแบบสุโขทัย จากการบูรณะในภายหลังหลายครั้งทำให้เปลี่ยนเป็นทรงอื่น แต่ยังคงเหลือฐานเขียงซ้อนกัน ๓ ชั้น อันเป็นลักษณะของฐานเจดีย์ทรงพุ่มข้าวบิณฑ์ สันนิษฐานว่ารูปแบบพระบรมธาตุเป็นทรงระฆัง มีมาลัยเถาซ้อนกัน ๓ ชั้น มีฐานปัทม์รองรับ คล้ายกับรูปทรงของพระมหาธาตุเมืองฝาง วัดพระฝางสวางคบุรีมุนีนาถ ที่บูรณะพร้อมกัน สันนิษฐานว่าสร้างเสร็จใน พ.ศ. ๒๔๐๑ พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวยังพระราชทานพระบรมสารีริกธาตุมาบรรจุด้วย 

รูปทรงปัจจุบันเป็นรูปแบบการบูรณะของหลวงพ่อแก้ว (เจ้าอธิการแก้ว) เจ้าอาวาส พร้อมกับหลวงคลัง (อิน) ภายหลังจากพระบรมธาตุพังลงมาเมื่อ ๑๖ พฤศจิกายน พ.ศ. ๒๔๕๑ ฐานเขียงซ้อนกัน ๓ ชั้น ชั้นที่ ๒ – ๓ มีบัวลูกฟักคาดกลางระหว่างท้องไม้ชั้นละ ๒ เส้น ฐานเขียงชั้นที่ ๓ ทำซุ้มคูหาอยู่กึ่งกลางของแต่ละด้าน ยอดเป็นซุ้มเจดีย์มอญ-พม่า องค์ระฆังก่อเป็นทรงระฆัง รองรับด้วยบัวปากระฆังขนาดใหญ่ ทำเป็นลักษณะคล้ายกลีบบัวล้อมรอบ บัลลังก์ขนาดใหญ่ มีปล้องไฉนป่องกลาง ไม่มียอดฉัตร มีเจดีย์ขนาดเล็กมุมฐานเขียง ๔ มุม ทำแบบเจดีย์มอญ-พม่า

งานวิจัยที่สำคัญอย่างยิ่งคือ การศึกษาสถาปัตยกรรมวัดพระธาตุทุ่งยั้ง ผ่านสถาปัตยกรรมและศิลปกรรมพุทธศาสนา โดยศึกษาสกุลช่างท้องถิ่นโดยมีวัดพระบรมธาตุทุ่งยั้งเป็นศูนย์กลาง โดย สุร-ยุทธ เพ็ชรพลาย วิทยานิพนธ์หลักสูตรปริญญาศิลปศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาประวัติศาสตร์สถาปัตยกรรม ภาควิชาศิลปะสถาปัตยกรรม มหาวิทยาลัยศิลปากร ซึ่งในด้านสถาปัตยกรรมและศิลปกรรมได้ขาดช่วงการศึกษาที่ต่อเนื่องไปนาน กล่าวได้ว่า เมื่อสมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ กรมพระยาดำรงราชานุภาพ และสมเด็จเจ้าฟ้ากรมพระยานริศรานุวัตติวงศ์ ได้ทรงพระนิพนธ์หนังสือเรื่อง ‘เที่ยวตามรางรถไฟและจดหมายระยะทางไปพิษณุโลก’ บทพระนิพนธ์และข้อสันนิษฐานของทั้งสองพระองค์ได้ทำให้งานศิลปกรรมของท้องถิ่นนี้ เป็นที่รู้จักและได้รับความสนใจ แต่หลังจากนั้นเป็นต้นมา การศึกษาในเรื่องดังกล่าวก็จางขาดหายไป เข้าใจว่าคงเนื่องมาจากข้อคิดเห็นและข้อสันนิษฐานของสองพระองค์ท่าน ทำให้นักวิชาการหลายคนถือเป็นข้อยุติ 

ถึงกระนั้น หลักฐานต่างๆ ตลอดจนข้อมูลปลีกย่อยที่ยังไม่ค้นพบในขณะนั้น ยังมีอีกมาก ระยะเวลาที่ศึกษาตลอดจนวิธีการศึกษายังอยู่ในวงจำกัด เมื่อได้มีการค้นพบหลักฐานใหม่ๆ และข้อมูลปลีกย่อยมาเพิ่มเติม ก็ทำให้เรื่องราวของท้องถิ่นเป็นที่น่าสนใจขึ้นมาอีก ข้อมูลจากพระราชนิพนธ์ของพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าอยู่หัวและสมเด็จฯ ทั้งสองพระองค์เป็นหลัก และเป็นข้อมูลที่สำคัญสามารถทำให้มองเห็นความเปลี่ยนแปลงของรูปแบบศิลปกรรม และหลักฐานดั้งเดิมบางส่วนได้เป็นอย่างมาก 

ไม่เฉพาะในช่วงเวลาขณะนั้น ยังสามารถย้อนขึ้นไปได้ถึงสมัยรัตนโกสินทร์ราวรัชกาลที่ ๓ ได้อีกด้วย การศึกษาเปรียบเทียบกับวัดต่างๆ ทั้งในท้องถิ่นและที่เกี่ยวข้องกับที่อื่นๆ เข้ามาด้วย ซึ่งทำให้มองเห็นเอกลักษณ์ของสกุลช่างท้องถิ่นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น จากการศึกษา พบว่าในท้องถิ่นใกล้เคียงมีวัดที่สำคัญถึง ๔ วัด ที่เกี่ยวเนื่องสัมพันธ์กันคือ วัดพระศรีรัตนมหาธาตุพิษณุโลก หรือวัดพระพุทธชินราช วัดพระบรมธาตุทุ่งยั้ง วัดพระฝางสวางคบุรี และวัดดอนสัก 

ความเกี่ยวเนื่องสัมพันธ์นี้ก็ได้แก่ รูปแบบศิลปกรรมและขบวนการทางช่าง วิธีการก่อสร้างต่างๆ ได้แก่ ๑. พระธาตุเจดีย์ ได้มีการพบภาพถ่ายเก่าก่อนบูรณะในสมัยรัชกาลที่ ๕ ทำให้เห็นรูปแบบเป็นเจดีย์ทรงระฆังกลม และเมื่อนำไปเปรียบเทียบกับเจดีย์ในสกุลต่างๆ ทำให้เห็นว่า มีความเป็นไปได้อย่างมากที่จะเป็นรูปแบบของท้องถิ่นเอง 
 

พระมหาธาตุเมืองฝาง สันนิษฐานว่ารูปแบบของพระบรมธาตุ
คล้ายกับพระธาตุทุ่งยั้ง ที่มา: มิวเซียมไทยแลนด์-วัดพระฝาง