Sachverhalt:
A. Der 1962 geborene Z._ meldete sich am 25. Januar 2002 wegen Rückenschmerzen zur Übernahme der Kosten einer Rumpforthese bei der Invalidenversicherung an. Mit Mitteilung vom 20. Februar 2002 sprach ihm die Verwaltung dieses Hilfsmittel zu. Am 1. Juli 2003 beantragte Z._ zudem eine Invalidenrente. Die IV-Stelle des Kantons Aargau tätigte medizinische und berufliche Abklärungen und gab schliesslich am 2. April 2007 eine interdisziplinäre Begutachtung im Zentrum X._ in Auftrag. Gestützt auf das Gutachten des Zentrums X._ vom 31. Januar 2008 sprach ihm die IV-Stelle mit Verfügung vom 25. August 2008 eine Viertelsrente ab 1. Januar 2006 zu. Nachdem der Versicherte Beschwerde an das Versicherungsgericht des Kantons Aargau erheben liess, stellte dieses mit Beschluss vom 22. Oktober 2009 eine reformatio in peius in Aussicht und schrieb das Verfahren nach Beschwerderückzug ab. In der Folge veranlasste die IV-Stelle eine erneute medizinische Abklärung. Gestützt auf das Gutachten des Instituts Y._, vom 31. Januar 2011) zog die Verwaltung mit Verfügung vom 16. Mai 2011 ihre Verfügung vom 25. August 2008 in Wiedererwägung und stellte die Viertelsrente auf Ende des nach Zustellung der Verfügung folgenden Monats ein.
B. Die hiegegen eingereichte Beschwerde wies das Versicherungsgericht des Kantons Aargau mit Entscheid vom 5. November 2012 ab.
C. Z._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und sinngemäss beantragen, in Aufhebung des vorinstanzlichen Entscheids sei ihm über Ende Juni 2011 hinaus mindestens eine unbefristete Viertelsrente zuzusprechen, eventualiter sei die Sache an die Vorinstanz oder an die Verwaltung zu weiteren Abklärungen zurückzuweisen.
Das Bundesgericht führt keinen Schriftenwechsel durch.

Erwägungen:
1. Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann wegen Rechtsverletzung gemäss den Art. 95 f. BGG erhoben werden. Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (<ref-law>), und kann deren Sachverhaltsfeststellung von Amtes wegen nur berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht (<ref-law>; vgl. auch <ref-law>). Mit Blick auf diese Kognitionsregelung ist aufgrund der Vorbringen in der Beschwerde ans Bundesgericht zu prüfen, ob der angefochtene Gerichtsentscheid in der Anwendung der massgeblichen materiell- und beweisrechtlichen Grundlagen (u.a.) Bundesrecht verletzt (<ref-law>), einschliesslich einer allfälligen rechtsfehlerhaften Tatsachenfeststellung (Art. 97 Abs. 1, <ref-law>).
2. Streitig und zu prüfen ist, ob der Beschwerdeführer auch nach dem 30. Juni 2011 einen Anspruch auf eine Invalidenrente hat, wobei zunächst zu beurteilen ist, ob die vorinstanzlich geschützte Begründung der Wiedererwägung (<ref-law>) und die daraus resultierende Renteneinstellung vor Bundesrecht standhalten.
3. 3.1 Letztinstanzlich kann frei überprüft werden, ob im angefochtenen Entscheid von einem bundesrechtskonformen Verständnis der zweifellosen Unrichtigkeit ausgegangen wurde. Die Feststellungen, welche der entsprechenden Beurteilung zugrunde liegen, sind hingegen tatsächlicher Natur und folglich nur auf offensichtliche Unrichtigkeit oder Unvollständigkeit hin überprüfbar (Urteil I 803/06 vom 21. Februar 2007 in: SVR 2008 IV Nr. 53 S. 177 f. E. 4.2). Dagegen ist die Auslegung (Konkretisierung) des Begriffs der zweifellosen Unrichtigkeit als Wiedererwägungsvoraussetzung nach <ref-law> eine frei zu prüfende Rechtsfrage (Urteil 9C_994/2010 vom 12. April 2011 in: SVR 2011 IV Nr. 71 S. 213 E. 2). Ferner ist festzuhalten, dass mit der Annahme zweifelloser Unrichtigkeit im Bereich der invaliditätsmässigen Leistungsvoraussetzungen Zurückhaltung geboten ist (Urteil 9C_994/2010 vom 12. April 2011 in: SVR 2011 IV Nr. 71 S. 213 E. 3.2.1).
3.2 Unabhängig von einem materiellen Revisionsgrund kann der Versicherungsträger nach <ref-law> wiedererwägungsweise auf formell rechtskräftige Verfügungen oder Einsprachentscheide zurückkommen, wenn diese zweifellos unrichtig sind und ihre Berichtigung von erheblicher Bedeutung ist. Die zweifellose Unrichtigkeit der ursprünglichen Rentenverfügung ist in der Regel erfüllt, wenn eine Leistungszusprache aufgrund falscher Rechtsregeln erfolgt ist oder wenn massgebliche Bestimmungen nicht oder unrichtig angewandt wurden (<ref-ruling>).
3.3 Das kantonale Gericht ging nach Würdigung der der ursprünglichen Rentenverfügung vom 25. August 2008 zugrunde liegenden medizinischen Unterlagen davon aus, dass die im Gutachten des Zentrums X._ vom 31. Januar 2008 unter anderem diagnostizierte anhaltende somatoforme Schmerzstörung aus rechtlicher Sicht willentlich überwindbar sei. Es erwog weiter, nachdem die Rechtsprechung <ref-ruling> der Verwaltung zum Zeitpunkt des Verfügungserlasses am 25. August 2008 hätte bekannt sein müssen, habe sie entgegen klarer Rechtspraxis verfügt, was als zweifellos unrichtig zu qualifizieren sei. Die Wiedererwägungsvoraussetzungen seien demnach erfüllt.
3.4 Vorweg ist festzuhalten, dass die behauptete Verletzung von Art. 14 und Art. 6 EMRK durch die Rechtsprechung zur grundsätzlichen Überwindbarkeit somatoformer Schmerzstörungen (und anderer unklarer syndromaler Beschwerdebilder) gestützt auf das Rechtsgutachten des Prof. Dr. M._ und des Dr. K._ vom 24. November 2012 zur Rechtslage betreffend Zusprache von IV-Renten in Fällen andauernder somatoformer Schmerzstörungen und ähnlicher Krankheiten nichts an der Tatsache ändert, dass die ursprüngliche Rentenverfügung entgegen dieser klaren, ständigen Rechtspraxis (<ref-ruling>, 132 V 65, 136 V 279, 137 V 64) erfolgte. Diese mit Blick auf die Rechtslage qualifizierte, von der Verwaltung korrigierte Unrichtigkeit rechtfertigt auch bei zurückhaltender Annahme zweifelloser Unrichtigkeit ein wiedererwägungsweises Zurückkommen auf den ursprünglichen Rentenentscheid. Dessen Berichtigung ist, da es sich um eine periodische Dauerleistung handelt, von erheblicher Bedeutung (<ref-ruling> E. 1c S. 480 mit Hinweisen). Die weiteren dagegen vorgebrachten Einwendungen - insbesondere die Ausführungen zum Gutachten des Zentrums X._ vom 31. Januar 2008 und der Einwand, medizinische Einschätzungen, namentlich bei psychischen Beschwerden, würden auf Ermessen beruhen, weshalb keine zweifellose Unrichtigkeit gegeben sein könne - vermögen zu keinem anderen Ergebnis zu führen. Nicht stichhaltig ist auch die Rüge, die Vorinstanz habe die im Gutachten des Zentrums X._ diagnostizierte depressive Fehlentwicklung, gegenwärtig leichte Episode,
3.5 nicht als psychische Störung von erheblicher Schwere qualifiziert. Denn nach der Rechtsprechung stellen leichte bis mittelgradige depressive Episoden grundsätzlich keine von depressiven Verstimmungszuständen klar unterscheidbare andauernde Depression im Sinne eines verselbstständigten Gesundheitsschadens dar, die es der betroffenen Person verunmöglichten, trotz der Schmerzstörung eine angepasste Tätigkeit auszuüben. Leichte bis höchstens mittelschwere psychische Störungen depressiver Natur gelten grundsätzlich als therapeutisch angehbar (Urteil 9C_736/2011 vom 7. Februar 2012 E. 4.2.2.1 mit Hinweisen).
Mit Blick auf die Frage der Rechtmässigkeit der wiedererwägungsweisen Rentenaufhebung zielen sämtliche Rügen ins Leere, weil vorliegend einzig massgebend ist, dass die Leistungszusprache vom 25. August 2008 aufgrund falscher Rechtsregeln erfolgte, indem die Verwaltung entgegen klarer Rechtspraxis verfügte, und ohne sich mit den Rechtsgrundsätzen gemäss <ref-ruling> auseinanderzusetzen, was zum Ergebnis der Überwindbarkeit der Schmerzproblematik geführt hätte. Die Vorinstanz schlussfolgerte demnach ohne den Anschein der Befangenheit zu erwecken (<ref-ruling> E. 4.2) zu Recht, dass die Wiedererwägungsvoraussetzungen, insbesondere die Voraussetzung der zweifellosen Unrichtigkeit, erfüllt seien.
4. Soweit der Beschwerdeführer eine gesundheitliche Verschlechterung geltend macht und insbesondere rügt, dass das kantonale Gericht dem Gutachten des Instituts Y._ vom 31. Januar 2011, wonach eine Restarbeitsfähigkeit von 80 % in der angestammten und in einer angepassten Tätigkeit besteht, zu Unrecht Beweiskraft beimass, gilt Folgendes:
4.1 Beim Institut Y._ handelt es sich um eine medizinische Abklärungsstelle der Invalidenversicherung (MEDAS), die grundsätzlich in der Lage ist, Administrativbehörden und Gerichten beweistaugliche ärztliche Gutachten zur Verfügung zu stellen. Dies ist in der Rechtsprechung mehrfach anerkannt worden und wird auch in der Beschwerdeschrift nicht infrage gestellt. Der Vorwurf, wonach das Gutachten nach "altem Standard" in Auftrag gegeben wurde, begründet deshalb noch keine Zweifel an der Zuverlässigkeit und Schlüssigkeit des Gutachtens (<ref-ruling> E. 4.4, 137 V 210 E. 2.1-2.3; Urteile 9C_942/2011 vom 6. Juli 2012 E. 5.2 und 9C_776/2010 vom 20. Dezember 2011 E. 3.3).
4.2 Das kantonale Gericht hat sodann die medizinischen Unterlagen ausführlich und schlüssig gewürdigt und sich mit den erhobenen Vorbringen auseinandergesetzt. Der Beschwerdeführer bringt mit seiner über weite Strecken appellatorischen, im Rahmen der gesetzlichen Kognition unzulässigen Kritik nichts vor, was die vorinstanzliche festgestellte Restarbeitsfähigkeit als Entscheidung über eine Tatfrage (<ref-ruling> E. 3.2) als offensichtlich unrichtig oder als rechtsverletzend erscheinen lassen könnte. Soweit er eine bundesrechtswidrige Beweiswürdigung der Vorinstanz darin sieht, dass sie der Expertise des Instituts Y._ vom 31. Januar 2011 (und dem diese ergänzenden Bericht vom 7. April 2011) vollen Beweiswert zuerkannte, obwohl diese namentlich in neurologischer und psychiatrischer Hinsicht in Widerspruch zu den Ausführungen des Neurologen Dr. med. S._ und des Psychiaters Dr. med. C._ stehe, wehalb begründete Zweifel an der Zuverlässigkeit und Vollständigkeit der Beurteilung durch die Gutachter des Instituts Y._ bestünden, dringt er nicht durch. Dieser Rüge ist entgegenzuhalten, dass es mit Blick auf die prinzipielle Verschiedenheit von Behandlungs- und Begutachtungsauftrag nicht Sache der behandelnden Ärzte und Spitäler sein kann, in umstritten Fällen verbindlich zur Arbeitsfähigkeit Stellung zu nehmen (vgl. <ref-ruling> E. 4 S. 175; Urteil 9C_746/2010 vom 28. Januar 2011 E. 3.1). Nach ständiger Rechtsprechung führt der Umstand, dass die mit der versicherten Person therapeutisch befassten Ärzte und Ärztinnen die restliche Arbeitsfähigkeit tiefer festlegen, nur dann zu ergänzenden Abklärungen, wenn sie objektive Anhaltspunkte vortragen, die dem Administrativgutachten entgangen sind (Urteil 9C_317/2010 vom 11. November 2010 E. 2.3.1). Dem ist vorliegend nicht so, wie die Vorinstanz in nachvollziehbarer und schlüssiger Weise ausführlich darlegte, zumal sich Dr. med. S._ im Bericht vom 19. Februar 2010 für eine psychiatrische Abklärung aussprach und es vermied, zur Arbeitsfähigkeit Stellung zu nehmen. Wenn das kantonale Gericht dem Gutachten des Instituts Y._ vom 31. Januar 2011 und der ergänzenden Stellungnahme vom 27. Mai 2009 folgte sowie von weiteren Abklärungen absah, liegt weder eine offensichtlich unrichtige Sachverhaltsfeststellung noch eine Verletzung von Bundesrecht vor.
4.3 Die Invaliditätsbemessung wird im Übrigen nicht beanstandet. Mit der verfügten und vorinstanzlich bestätigten Rentenaufhebung auf Ende Juni 2011 hat es somit sein Bewenden.
5. Der Beschwerdeführer hat als unterliegende Partei die Gerichtskosten zu tragen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 800.- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Versicherungsgericht des Kantons Aargau und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 14. Mai 2013
Im Namen der I. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Leuzinger
Die Gerichtsschreiberin: Polla