ในปีพุทธศักราช 2376 เมื่อพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ยังทรงผนวชอยู่และได้เสด็จประพาสเมืองเหนือ เพื่อนมัสการเจดียสถานต่างๆ ทรงพบศิลาจารึกหลักนี้ และศิลาจารึกวัดป่ามะม่วง พร้อมกับพระแท่นมนังศิลาบาตรที่เนินปราสาทเก่าเมืองสุโขทัย จึงโปรดเกล้าฯ ให้นำลงมาเก็บรักษาไว้ ณ วัดราชาธิวาส ซึ่งเป็นที่ประทับจำพรรษา ครั้นเมื่อพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวเสด็จมาประทับ ณ วัดบวรนิเวศวิหาร ก็โปรดให้ส่งศิลาจารึกหลักนี้มาด้วย

          ภายหลังเมื่อได้เสวยสิริราชสมบัติแล้ว จึงโปรดเกล้าฯ ให้ย้ายจากวัดบวรนิเวศวิหารไปตั้งไว้ที่ศาลาราย ภายในวัดพระศรีรัตนศาสดาราม ข้างด้านเหนือพระอุโบสถหลังที่สองนับจากตะวันตก จนถึงปีพ.ศ. 2466 จึงได้ย้ายมาไว้ที่หอพระสมุดวชิรญาณ และเมื่อพระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงพระราชทานพระที่นั่งศิวโมกขพิมานในพระราชวังบวรสถานมงคลให้เป็นที่ตั้งหอพระสมุดวชิรญาณในปีพ.ศ. 2468 จึงโปรดเกล้าฯ ให้ย้ายศิลาจารึกมาเก็บไว้ ณ พระที่นั่งศิวโมกขพิมาน ครั้นเมื่อพ.ศ. 2508 กองหอสมุดแห่งชาติย้ายไปอยู่ ณ อาคารหลังใหม่ที่ท่าวาสุกรี ประกอบกับกองโบราณคดีดำริจัดตั้งพิพิธภัณฑ์ก่อนประวัติศาสตร์ขึ้นที่พระที่นั่งศิวโมกขพิมานจึงได้ย้ายศิลาจารึกทั้งหมดรวมทั้งศิลาจารึกพ่อขุนรามคำแหงมหาราช (ศิลาจารึกสุโขทัยหลักที่ 1) ไปไว้ที่หอวชิราวุธ จนถึงพ.ศ. 2511 จึงได้ย้ายเฉพาะศิลาจารึกพ่อขุนรามคำแหงมหาราช ไปตั้งที่อาคารสร้างใหม่ในพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ พระนคร ด้านเหนือชั้นบน ซึ่งเป็นห้องแสดงศิลปสมัยสุโขทัย เพื่อประโยชน์ในการศึกษาทางประวัติศาสตร์และโบราณคดี และได้จัดทำศิลาจารึกหลักจำลองขึ้นเก็บรักษาไว้ที่หอวชิราวุธแทน