唐朝扩建，宋至明、清均有重修、扩建。因地处广州之东，宋代时又称东庙。在唐玄宗时册尊南海神为广利大王；南汉时封为昭明帝；宋朝、元朝两代屡有加封，合称南海广利洪圣昭顺威显灵孚王，配以明顺夫人。以前广州有两座南海神庙，除了黄埔的这座东庙以外，还有一座在西关大观河德兴桥附近（今广州酒家北侧），称为南海西庙（又名洪圣西庙）。宋朝诗人杨万里有一首诗：「大海更在小海东，西庙不如东庙雄。南来若不到东庙，西京未睹建章宫。」由此推测西庙在宋代经已存在。根据民间传说，贞观二十一年（647年）达奚司空从印度摩揭陀国乘船