世紀之交的大湖口庄，既有老爐為共同信仰所繫，賜福嘗、聖母會與有應公會三個嘗會組織為推動力量，地域性輪祀慣例也已建立，又有熱心地主願意捐施土地，故近一個世紀以來，大湖口居民搭築壇場，以備祭祀的臨時工作，至此已逐漸落實為建廟的可能。
1904年前後，武秀才羅志旺及羅如嚴捐獻基地，並向庄民募捐，建成坐東向西的三元宮舊廟。然而此廟建成之後，不久便與大湖口庄新建街道設計之整體動線不協調。老街、橫街與計畫中興建的新街之間，顯然無法擺放一間東西向，又有廟坪的三元宮。於是在流傳近百年的林瑯大湖口地鈐詩「大地生在大湖口，形似金獅朝北斗。長崗嶺來作正案，波羅汶來把水口。穴是王侯將相地，金龍到此不肯走。誰人有福作得到，金銀財寶萬萬斗。」推波助瀾下，周霖河、戴雅、羅志鼎及葉有千等，倡首募捐，在原址改為北向興工，建築今之廟宇。新廟之規模遠超過舊廟，所需經費龐大，這使得建廟過程十分漫長。各宗族大老都參與的賜福嘗，首先分兩年於1911及1912年（日本明治四十四年及大正元年）題捐二百大圓。然而捐款過程並不順遂，正式動工的時間不斷延後，直至1918年，廟宇主體建物才完成。三川殿正門及龍柱之落款，記錄了這個年代。1919年三官大帝登龕，正殿由大湖口庄眾弟子懸匾「帝心簡在」，三川殿則由維信公派下之例貢生吳世光高揭「明經進士」額，同年並且慶成打醮。至此，湖口庄的信仰中心三元宮廟正式完成並啟用。然而經費問題並未完全解決，周霖河等總其事者，仍期盼庄民捐資。只是事情並未如預料中順利發展，直至1923年，周霖河任管理人之周萬順公號，終於決定捐出所有自身墊付之金額，計六千五百元。這一金額約佔建廟總經費的百分之四十。三元宮建廟工作至此完成，經費部份勒碑以昭信庄民。同時為感念周萬順之慨捐，乃特別於同年由周萬順落款，在正殿題聯「三山擁華堂萬古生靈不朽，元德敷下土千秋俎豆維新」。