并扩建廊庑和山门。清末，蒋中正祖父蒋斯千、父亲蒋肇聪均曾担任庙董。蒋肇聪担任庙董期间，五族再次对武山庙进行扩建，形成当下的规模。中华民国成立后，武山庙内兴办武山小学，蒋经国曾于1916年在此学习，蒋中正也曾捐资修庙并多次在此祭拜。1936年12月，西安事变的消息传到溪口，正在武山庙看戏的蒋中正兄长蒋介卿受惊中风，三天后去世。次年，蒋中正元配夫人毛福梅曾经到武山庙求签，求得“秀才出门，状元归家”签，随后被称为“秀才”的蒋介卿出殡，几天后蒋经国携苏联妻子蒋方良回到溪口补办中式婚礼，武山庙因而被蒋家视为灵验。