مسجد حاج رجبعلی از بناهای قاجاری تهران است که در سیر تکاملی خود دستخوش تحولات بسیاری به ویژه از جنبه های کالبدی شده است و با وجود اهمیت ویژه تاکنون به طور شایسته بررسی نشده است. پژوهش های انجام شده بیشتر به بررسی وضعیت موجود بنا پرداخته اند. بیشتر اطلاعات حاصل از این پژوهش ها با اطلاعات موجود در اسناد تاریخی دوره های مختلف، به ویژه از نظر فرم کالبدی، هم خوانی ندارند و تناقضاتی از نظر تغییرات شکلی، زمانی و همچنین تاریخ احداث بنا مشاهده می شود. هدف اصلی این پژوهش بررسی سیر تحولات تاریخی بنا، به ویژه از دیدگاه کالبدی در دوره های مختلف به منظور تدقیق زمانی پیدایش و سیر تحولات بناست. برای این منظور از روش پژوهش کیفی با رویکرد توصیفی-تحلیلی-تطبیقی استفاده شده و گردآوری اطلاعات نیز به روش مطالعه کتابخانه ای، بررسی های میدانی و مصاحبه صورت گرفته است. یافته های پژوهش نشان می دهد برخلاف اطلاعات موجود در برخی منابع، بنا به دوره محمدشاه مربوط است. همچنین برخلاف اطلاعات موجود در منابع کتیبه موجود در بنا نشان دهنده سال اتمام ساخت بنا نبوده و فرایند تکمیل بنا پس از تاریخ کتیبه نیز ادامه داشته است. تحلیل داده ها نشان می دهد فرم کالبدی بنا از زمان تکمیل تا اواسط دهه ۴۰ ثابت بوده است. تفسیر عکس های هوایی مشخص می کند بیشترین تغییرات کالبدی از اواخر دهه ۴۰ تا اواسط دهه ۶۰ رخ داده که کاربری های ناهمگونی را به بنا تحمیل کرده است. نتایج پژوهش به کمک تحلیل و تفسیر منابع اطلاعاتی که از نظر علمی و حقوقی قابل استناد هستند، ضمن تصحیح زمانی تحولات و کمک به تصحیح و بازترسیم تغییرات، سیر تحولات کالبدی- تاریخی بنا را بازیابی کرده و در رفع ابهامات مؤثر است. درنهایت ترکیب و تحلیل اطلاعات نقشه های تاریخی و عکس های هوایی به تعریف چهار دوره اصلی تغییرات کالبدی در بنا منجر شده که معرف اصالت کالبدی بخش های مختلف بنا نیز است.