L'architecture du Wat San Paulo témoigne d'une fusion des arts occidentaux et orientaux, avec une tour octogonale inspirée de l'Observatoire de Paris. Les épaisses structures murales en brique et en plâtre utilisent des techniques d'ingénierie françaises pour supporter le poids important des équipements astronomiques. Il intègre des fenêtres et des portes cintrées, une signature de l'architecture européenne, mélangées à des matériaux et un savoir-faire siamois locaux. La disposition du bâtiment est divisée en une chapelle et un observatoire, reflétant une conception axée sur les fonctions scientifiques conformément aux normes internationales de cette époque. Il est l'un des sites historiques les plus importants de Lopburi, témoignant de l'avancement et de l'adoption de la civilisation européenne.