หลังจากหลวงปู่ใหญ่เสาร์ กนฺตสีโล และศิษย์มาพักจำพรรษาในปี พ.ศ. ๒๔๔๓ แล้ว ก็ได้มีการบูรณะพระธาตุพนมอย่างจริงจังขึ้นในปี พ.ศ. ๒๔๔๔ (การบูรณะครั้งที่ ๕) ตามหนังสืออุรังคนิทาน ตำนานพระธาตุพนมที่ท่านเจ้าคุณพระธรรมราชานุวัตร (แก้ว กนฺโตภาโส) ได้กล่าวไว้ดังนี้
“ครั้นถึง พ ศ. ๒๔๔๔ มีพระเถระนักปฏิบัติชาวเมืองอุบลฯ ๓ รูป เดินธุดงค์มาจำพรรษาอยู่วัดสระพัง (ตะพัง) ซึ่งเป็นสระโบราณใหญ่อยู่บริเวณนอกกำแพงวัดทางด้านหรดีองค์ธาตุพนม คือ พระอุปัชฌาย์ทา ๑ พระอาจารย์เสาร์ ๑ พระอาจารย์มั่น ๑
ท่านและคณะได้มานมัสการพระบรมธาตุ และพิจารณาดูแล้วมีความเลื่อมใส เห็นว่าพระธาตุพนมเป็นที่บรรจุพระบรมธาตุอันแท้จริง แต่เป็นที่น่าสลดใจ เมื่อเห็นองค์พระธาตุเศร้าหมอง รกร้างตามบริเวณทั่วไป
ทั้งพระวิหารหลวง ซึ่งพระเจ้าโพธิศาล (พ ศ. ๒๐๗๓ – ๒๑๐๓) แห่งนครหลวงพระบางได้สร้างไว้ (ตามประวัติพระธาตุพนมบูรณะครั้งที่๒) ก็พังทลายกลายเป็นกองอิฐปูนอยู่ภายในกำแพงพระธาตุ ถ้าได้ผู้สามารถเป็นหัวหน้าบูรณะจะเป็นมากุศลสาธารณะแก่พระพุทธศาสนาและบ้านเมืองมิใช่น้อย
จึงแต่งตั้งให้ตัวหน้าเฒ่าแก่ชาวบ้านธาตุพนม เดินทางลงไปเมืองอุบล ให้อาราธนาเอาท่านพระครูวิโรจน์รัตโนบล (บุญรอด นนฺตโร) วัดทุ่งศรีเมือง จ อุบลฯ แต่เมื่อท่านดำรงสมณศักดิ์เป็นพระครูอุดรพิทักษ์คณาเดช ขอให้ท่านขึ้นมาเป็นหัวหน้าซ่อมแซมพระบรมธาตุ ท่านก็ยินดีรับขึ้นมาตามความประสงค์ (ท่านมีคุณสมบัติพิเศษ โอบอ้อมอารี จนได้นิมิตนามว่า “พระครูดีโลด” คืออะไรก็ดีหมด)
ท่านเป็นพระเถระผู้เชี่ยวชาญทางการฝีมือ ศิลปกรรม การก่อสร้าง แกะสลักทั้งไม้ อิฐ ปูน เป็นนักปกครองชั้นดี ทั้งเป็นนักปฏิบัติมีจิตตานุภาพและจิตวิทยาสูง เป็นที่นิยมของประชาชน ทั้งคฤหัสถ์และบรรพชิต มีศิษย์มากอยู่ ผู้ใดได้พบปะสนทนาด้วยแล้ว ต่างมีความเคารพรัก
เมื่อท่านพระครูฯ รับนิมนต์ เดินทางมาถึงแล้วได้ประชุมหารือทั้งชาววัดและชาวบ้าน
ชั้นแรกชาวบ้านจะยอมให้ทำแต่เพียงทาปูนลานพระธาตุ ให้มีที่กราบไหว้เท่านั้น มิยอมให้ซ่อมองค์พระธาตุเพราะเกรงกลัวเภทภัยทั้งหลายซึ่งเคยเป็นมาแล้วแต่หนหลัง
ท่านพระครูฯ ไม่ยอม บอกว่าถ้ามิได้บูรณะพระธาตุแต่ยอดถึงดิน แต่ดินถึงยอดแล้วจะมิทำ
ชาวบ้านไม่ตกลง เลิกประชุมกัน
ครั้นต่อมาในวันนั้น มีอารักษ์เข้าสิงคน ขู่เข็ญผู้ขัดขวาง จะทำให้ถึงวิบัติ ชาวบ้านเกิดความกลัวจึงกลับมาวิงวอนให้ท่านพระครูฯทำตามใจชอบ
ท่านพระครูวิโรจน์ฯ ได้เริ่มบูรณะแต่เดือนอ้าย ขึ้น ๑๔ค่ำ จนถึงเดือน ๓ เพ็ญ ได้ฉลอง มีประชาชนหลั่งไหลมาจากจตุรทิศ ช่วยเหลือจนมืดฟ้ามัวดินเป็นประวัติการณ์นับแต่หลังจากบ้านเมืองเป็นจลาจลมา (เกิดศึกสงครามระหว่างไทยกับญวน ทำให้ผู้คนแตกตื่นอพยพหนีหายไปจำนวนมาก และช่วงนั้นเกิดกรณีกบฏผีบุญ ขึ้นที่มณฑลอุบล เมื่อสมัย ร.ศ. ๑๑๗ ตรงกับ พ ศ ๒๔๔๓ สมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ ๕ ด้วย)
มีผู้ศรัทธาร่วมบริจาคทรัพย์เพื่อบูรณะพระธาตุเป็นจำนวนมาก
การบูรณะ ได้ชำระต้นโพธิ์เล็กที่เกาะจับอยู่ออก ขูดไคลน้ำและกะเทาะสะทายที่ชำรุดออก โบกปูน ทาสีใหม่ ประดับกระจกสีในที่บางแห่ง และลงรักปิดทองยอดตามที่อันควร สิ้นทองเปลว ๓ แสนแผ่น หมดเงินหนัก ๓๐๐ บาท ทองคำ ๕๐ บาทเศษ แก้วเม็ด ๒๐๐ แก้วประดับ ๑๒ หีบ หล่อระฆังโบราณด้วยทองแดง ๑ ลูก หนัก ๒ แสน (๒๔๐ กก.) ไว้ตีเป็นพุทธบูชา”