Sachverhalt:
A. Mit Verfügung vom 23 Juli 2001 sprach die IV-Stelle des Kantons Aargau dem 1960 geborenen R._ aufgrund eines Invaliditätsgrades von 100 % ab 1. August 2000 eine ganze Rente zu. Dieser Anspruch wurde verschiedentlich revisionsweise bestätigt (Mitteilungen vom 7. Dezember 2001 und vom 12. Januar 2007). Mit Vorbescheid vom 18. Februar 2009 teilte die IV-Stelle dem Versicherten mit, sie gedenke die Verfügung vom 23. Juli 2001 in Wiedererwägung zu ziehen, weil sie offensichtlich unrichtig gewesen sei. In der Folge hob sie die Rente mit Verfügung vom 22. März 2010 auf Ende des folgenden Monats auf.
B. Die dagegen erhobene Beschwerde wies das Versicherungsgericht des Kantons Aargau mit Entscheid vom 20. Oktober 2010 ab.
C. R._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und beantragen, in Aufhebung des angefochtenen Entscheides und der Wiedererwägungsverfügung vom 22. März 2010 sei ihm weiterhin eine ganze Invalidenrente auszurichten. Zudem ersucht er um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege.
Die IV-Stelle schliesst auf Abweisung der Beschwerde, während das kantonale Gericht und das Bundesamt für Sozialversicherungen auf eine Vernehmlassung verzichten.

Erwägungen:
1. Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann wegen Rechtsverletzung gemäss 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>).
Mit Blick auf diese Kognitionsregelung ist aufgrund der Vorbringen in der Beschwerde an das Bundesgericht zu prüfen, ob der angefochtene kantonale 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>). Tatsächlicher Natur sind die Feststellungen zur Arbeits(un)fähigkeit, die das Sozialversicherungsgericht gestützt auf medizinische Untersuchungen trifft. Soweit die Beurteilung der Zumutbarkeit von Arbeitsleistungen auf die allgemeine Lebenserfahrung gestützt wird, geht es um eine Rechtsfrage (<ref-ruling> E. 3.2 S. 397 ff.). Der Untersuchungsgrundsatz zählt zu den in <ref-law> erwähnten bundesrechtlichen Vorschriften. Die unvollständige (gerichtliche) Feststellung der rechtserheblichen Tatsachen (<ref-ruling> E. 2 S. 25 mit Hinweisen; ULRICH MEYER, in: Basler Kommentar, Bundesgerichtsgesetz, 2008, N. 25, 36 und 58-61 zu <ref-law>; HANSJÖRG SEILER, in: Bundesgerichtsgesetz [BGG], 2007, N. 24 zu <ref-law>), die Missachtung des Untersuchungsgrundsatzes als einer wesentlichen Verfahrensvorschrift (statt vieler: Urteil 9C_850/2008 vom 6. Februar 2009 E. 2.2 mit Hinweis; ULRICH MEYER, a.a.O., N. 60 zu <ref-law>; MARKUS SCHOTT, in: Basler Kommentar, Bundesgerichtsgesetz, 2008, N. 17 ff. zu <ref-law>) sowie die Verletzung der Pflicht zu inhaltsbezogener, umfassender, sorgfältiger und objektiver Beweiswürdigung (<ref-law>; <ref-ruling> E. 4.1 S. 400) stellen eine Rechtsverletzung gemäss <ref-law> dar. Hat das Sozialversicherungsgericht die rechtserheblichen tatsächlichen Feststellungen in Verletzung des Untersuchungsgrundsatzes getroffen, sind sie für das Bundesgericht nicht verbindlich (Urteil 8C_53/2010 vom 26. Mai 2010 E. 2.3 mit Hinweisen).
2. Streitig und zu prüfen ist einzig, ob die gestützt auf die Wiedererwägung (Art. 53 Abs. 2 in Verbindung mit <ref-law> und <ref-law>) verfügte und vorinstanzlich bestätigte Aufhebung der Invalidenrente Bundesrecht verletzt oder nicht (E. 1). Dabei steht im Zentrum die Frage, ob die Vorinstanz bezüglich der ursprünglichen Rentenverfügung vom 23. Juli 2001 von einem bundesrechtskonformen Verständnis der zweifellosen Unrichtigkeit ausgegangen ist. Die Feststellungen, welche der Beurteilung dieses unbestimmten Rechtsbegriffs zugrunde liegen, sind tatsächlicher Natur und folglich nur auf offensichtliche Unrichtigkeit oder Unvollständigkeit (E. 1) überprüfbar (SVR 2008 IV Nr. 53 S. 177 f. E. 4.2, I 803/06). Dagegen ist die Auslegung (Konkretisierung) des bundesrechtlichen Begriffs der zweifellosen Unrichtigkeit als Wiedererwägungsvoraussetzung nach <ref-law> Bundesrechtsfrage, die frei zu beurteilen ist.
3. 3.1 Zur Bejahung der zweifellosen Unrichtigkeit der Verfügung vom 23. Juli 2001 führte die Vorinstanz im angefochtenen Entscheid aus, die Beschwerdegegnerin hätte auf die Einschätzungen der Dres med. W._ und S._ nicht abstellen dürfen. Vielmehr hätte sie sich auf die Berichte der betreuenden Ärzte der Klinik X._ sowie auf die Berichte der Rheumatologen des Spitals Y._, welche den Beschwerdeführer mehrmals untersucht hatten, abstützen müssen. Diesen Berichten komme volle Beweiskraft zu, insbesondere weil sie aufzeigen würden, dass sich die aus der Sicht des Beschwerdeführers total invalidisierenden Schmerzen nicht mit somatischen Korrelaten in Übereinstimmung bringen lassen. Den hausärztlichen Berichten von Dr. med. S._ würden sich dagegen weder objektive medizinische Begründungen für seine Abweichungen von den fachärztlichen Meinungen entnehmen lassen, noch habe der Hausarzt über fachärztliche Qualifikationen verfügt. Auch der Standpunkt des Allgemeinpraktikers Dr. med. W._, der angenommen hatte, es sei auf die hausärztliche Meinung abzustellen, hätte nicht ins Gewicht fallen dürfen. Nur der Hausarzt, welcher auch im psychiatrischen Bereich nicht über Fachkenntnisse verfüge, habe von einer schweren Depression gesprochen. Eine psychiatrische Erkrankung habe damals jedoch nicht vorgelegen, da diesbezüglich keine Diagnose erhoben worden war, wobei der Beschwerdeführer selbst ein psychiatrisches Unwohlbefinden verneint habe. Demgegenüber seien die Fachärzte übereinstimmend von einer 100%igen Zumutbarkeit für leidensangepasste, rückenschonende Tätigkeiten ausgegangen. Hinzu komme, dass die Beschwerdegegnerin auf einen Einkommensvergleich verzichtet habe, obwohl fachärztlicherseits festgehalten wurde, der Beschwerdeführer könnte die erwähnten Tätigkeiten noch im Vollpensum ausüben.
3. 3.1 Zur Bejahung der zweifellosen Unrichtigkeit der Verfügung vom 23. Juli 2001 führte die Vorinstanz im angefochtenen Entscheid aus, die Beschwerdegegnerin hätte auf die Einschätzungen der Dres med. W._ und S._ nicht abstellen dürfen. Vielmehr hätte sie sich auf die Berichte der betreuenden Ärzte der Klinik X._ sowie auf die Berichte der Rheumatologen des Spitals Y._, welche den Beschwerdeführer mehrmals untersucht hatten, abstützen müssen. Diesen Berichten komme volle Beweiskraft zu, insbesondere weil sie aufzeigen würden, dass sich die aus der Sicht des Beschwerdeführers total invalidisierenden Schmerzen nicht mit somatischen Korrelaten in Übereinstimmung bringen lassen. Den hausärztlichen Berichten von Dr. med. S._ würden sich dagegen weder objektive medizinische Begründungen für seine Abweichungen von den fachärztlichen Meinungen entnehmen lassen, noch habe der Hausarzt über fachärztliche Qualifikationen verfügt. Auch der Standpunkt des Allgemeinpraktikers Dr. med. W._, der angenommen hatte, es sei auf die hausärztliche Meinung abzustellen, hätte nicht ins Gewicht fallen dürfen. Nur der Hausarzt, welcher auch im psychiatrischen Bereich nicht über Fachkenntnisse verfüge, habe von einer schweren Depression gesprochen. Eine psychiatrische Erkrankung habe damals jedoch nicht vorgelegen, da diesbezüglich keine Diagnose erhoben worden war, wobei der Beschwerdeführer selbst ein psychiatrisches Unwohlbefinden verneint habe. Demgegenüber seien die Fachärzte übereinstimmend von einer 100%igen Zumutbarkeit für leidensangepasste, rückenschonende Tätigkeiten ausgegangen. Hinzu komme, dass die Beschwerdegegnerin auf einen Einkommensvergleich verzichtet habe, obwohl fachärztlicherseits festgehalten wurde, der Beschwerdeführer könnte die erwähnten Tätigkeiten noch im Vollpensum ausüben.
3.2 3.2.1 Zunächst ist an die Rechtsprechung zu erinnern, dass mit der Annahme zweifelloser Unrichtigkeit im Bereich der invaliditätsmässigen Leistungsvoraussetzungen, die von der Natur der Sache her einen Ermessensspielraum eröffnen, grundsätzliche Zurückhaltung geboten ist, soll die Wiedererwägung nicht zum Instrument einer de lege lata nicht vorgesehenen voraussetzungslosen Neuprüfung der Rentenberechtigung werden. Eine voraussetzungslose Neubeurteilung der invaliditätsmässigen Voraussetzungen genügt nach ständiger Rechtsprechung nicht für eine wiedererwägungsweise Herabsetzung oder Aufhebung der Invalidenrente. Die Aufhebung der Rente gestützt auf diesen Rechtstitel kann nur bei Unvertretbarkeit der ursprünglichen Rentenzusprechung erfolgen (vgl. statt vieler Urteil 9C_845/2009 vom 10. Februar 2010 E. 3.2 mit Hinweisen).
3.2.2 Das kantonale Gericht hat als Grund für die den wiedererwägungsweisen Eingriff ins rechtskräftig geordnete Rentenverhältnis rechtfertigende Annahme zweifelloser Unrichtigkeit erwogen, die Zusprechung der ganzen Invalidenrente sei im Wesentlichen gestützt auf die hausärztlichen Angaben (Dr. med. S._: Arztbericht und Beiblatt vom 22. März 2001/6. April 2001 sowie vom 7. Februar 2001, Beiblatt zum Arztbericht vom 31. März 2000; vgl. auch Arztberichte von Dr. med. W._ vom 25. Juni 2001 und vom 5. Februar 2001) und in Verkennung der diversen Klinikberichte (Bericht und Beiblatt des Spitals Y._ vom 27. Dezember 2000 und 19. Januar 2001, Berichte der Klinik und Institut für physikalische Medizin und Rehabilitation des Spitals Y._, Bericht der Klink X._ vom 18. November 1999, Bericht der Klinik Z._ vom 25. Februar 2000) erfolgt, welche dem Beschwerdeführer grundsätzlich ein uneingeschränktes Leistungsvermögen in angepassten Arbeiten attestierten. Hierin liegt eine unvollständige und damit bundesrechtswidrige Sachverhaltsfeststellung (E. 1). Denn die Vorinstanz lässt gänzlich ausser Acht, dass die IV-Stelle vor der Rentenzusprechung effektiv versucht hatte, den Beschwerdeführer einzugliedern, wie die berufsberaterischen Bemühungen und insbesondere der dreimonatige Aufenthalt vom 11. September bis 8. Dezember 2000 betreffend kombinierte Abklärung von Belastbarkeit, Eingliederbarkeit, Leistungsfähigkeit und Verhalten eindrücklich zeigen (Bericht A._ vom 8. Dezember 2000). Die Rentenzusprechung erfolgte wesentlich unter dem Eindruck dieser fehlgeschlagenen Eingliederung, bei welcher es nicht gelang, trotz fachgerechter, zielgerichteter Bemühungen die schon damals verfestigte Krankheitsüberzeugung des Beschwerdeführers anzugehen und ihn wieder zur Rückkehr in den Arbeitsprozess zu motivieren. Es verhält sich daher keineswegs so, dass gestützt auf die hausärztlichen Angaben leichthin die Rente gesprochen worden wäre; vielmehr war sich gerade Dr. med. S._ der grundsätzlichen Eingliederungsfähigkeit seines Patienten bewusst; doch wies er u.a. auf dessen einfache Strukturiertheit hin, welche es zusammen mit anderen limitierenden Faktoren verhinderte, die vom Hausarzt lege artis diagnostizierte schwere depressive Phase mit Erfolg anzugehen. Die für die Rentenzusprechung massgeblichen Umstände zeichnen sich somit dadurch aus, dass für das Scheitern der ernsthaft versuchten Eingliederung medizinische Gründe zumindest insofern mitursächlich waren, als der an einem objektivierbaren Rückenleiden erkrankte Beschwerdeführer trotz hausärztlicher Führung und früh einsetzender berufsberaterischer Unterstützung in die Haltung des Schmerzpatienten verfiel und darin trotz adäquater Bemühungen verharrte. Wenn nun dieser Misserfolg insbesondere auch aus versicherungsärztlich bestätigter Sicht - was allein schon als erhebliches Indiz gegen Unvertretbarkeit der Rentenzusprechung zu werten ist - als invaliditätsbedingte Unverwertbarkeit der Arbeitsfähigkeit auf dem allgemeinen Arbeitsmarkt und Eingliederungsunfähigkeit qualifiziert worden war, so mag dies als diskutabel, aber selbst aus heutiger Sicht nicht als unvertretbar erscheinen. Berentungen in Verhältnissen wie den hier vorliegenden entsprachen damals einer weit verbreiteten Rechtspraxis und insbesondere auch dem damals seitens der Durchführungsorgane noch nicht weiter hinterfragten subjektiven Krankheitsbegriff in der praktizierenden Medizin, welche Gesichtspunkte erst mit der 4. und 5. IV-Revision und der Begründung der Rechtsprechung <ref-ruling> ff. (Urteil N. vom 12. März 2004, I 683/03) in den Vordergrund rückten. Indem sie gegenteilig entschied, hat die Vorinstanz den bundesrechtlichen Begriff der zweifellosen Unrichtigkeit nach <ref-law> überspannt und damit Bundesrecht verletzt (E. 1).
3.2.3 Die Vorinstanz begründet die Bejahung der zweifellosen Unrichtigkeit der Verfügung vom 23. Juli 2001 auch damit, dass die Beschwerdegegnerin auf einen Einkommensvergleich verzichtet habe, obwohl fachärztlicherseits festgehalten wurde, der Beschwerdeführer könnte die erwähnten Tätigkeiten noch im Vollpensum ausüben. Nach der Rechtsprechung darf ausnahmsweise von der ärztlich geschätzten Arbeitsunfähigkeit auf einen entsprechenden Invaliditätsgrad geschlossen werden, wobei dies beispielsweise bei vollständiger Arbeitsunfähigkeit des Versicherten zutrifft (Urteil I 315/02 vom 9. Dezember 2003 E. 4.2 mit Hinweisen, Urteil I 685/03 vom 20. Oktober 2004 E. 4.1; vgl. auch ULRICH MEYER, Bundesgesetz über die Invalidenversicherung [IVG]), in: MURER/STAUFFER [Hrsg.], Die Rechtsprechung des Bundesgerichts zum Sozialversicherungsrecht, 2. Aufl. 2010, S. 308 f.). Der Umstand, dass vorliegend kein Einkommensvergleich durchgeführt worden war, ist nur Indiz für zweifellose Unrichtigkeit; eine solche liegt jedoch aus diesem Grund dort nicht vor, wo ein Prozentvergleich (<ref-ruling> E. 2b S. 136 unten f.) wie hier zum gleichen Resultat führte.
4. Fehlt es somit bei bundesrechtskonformer Betrachtungsweise an der zweifellosen Unrichtigkeit, fällt der einzig in Betracht kommende Rechtstitel für die streitige Rentenaufhebung dahin.
5. Dem Ausgang des Verfahrens entsprechend hat die Beschwerdegegnerin die Gerichtskosten zu tragen (<ref-law>) und dem Beschwerdeführer eine Parteientschädigung zu bezahlen (<ref-law>). Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege ist gegenstandslos.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird gutgeheissen. Der Entscheid des Versicherungsgerichts des Kantons Aargau vom 20. Oktober 2010 und die Verfügung der IV-Stelle des Kantons Aargau vom 22. März 2010 werden aufgehoben.
2. Die Gerichtskosten in Höhe von Fr. 500.- werden der Beschwerdegegnerin auferlegt.
3. Die Beschwerdegegnerin hat dem Beschwerdeführer für das Verfahren vor dem Bundesgericht eine Parteientschädigung von Fr. 2'800.- zu bezahlen.
4. Die Sache wird zur Neuverlegung der Gerichtskosten und der Parteientschädigung des vorangegangenen Verfahrens an das Versicherungsgericht des Kantons Aargau zurückgewiesen.
5. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Versicherungsgericht des Kantons Aargau und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 12. April 2011
Im Namen der II. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Der Gerichtsschreiber:
Meyer Scartazzini