พระที่นั่งองค์นี้สร้างต่อเนื่องจากท้องพระโรงกลางพระที่นั่งจักรีมหาปราสาทฟากตะวันตก ยาวขนานกับ มุขกระสัน ที่เฉลียงหน้าพระที่นั่งองค์นี้ มีอ่างน้ำพุซึ่งเรียกกันมาแต่เดิมว่า “อ่างแก้ว”
ก่อนที่จะมีการสร้างหมู่พระที่นั่งบรมราชสถิตยมโหฬารขึ้นทางด้านใต้ และสร้างพระที่นั่งจักรีมหาปราสาท ขึ้นทางด้านเหนือนั้น พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวได้ทรงใช้พระที่นั่งองค์นี้ เป็นที่เสด็จออกขุนนาง บ้าง ประชุมร่วมกับคณะที่ปรึกษาราชการแผ่นดินบ้าง และบางโอกาสก็ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้แขกเมือง ได้เข้าเฝ้าฯ ณ พระที่นั่งองค์นี้ด้วย
ต่อมาเมื่อได้มีการสร้างพระที่นั่งบรมราชสถิตยมโหฬารขึ้นแล้ว จึงได้เสด็จฯ ออกรับแขกเมืองทาง ห้องเหลืองพระที่นั่งบรมราชสถิตยมโหฬาร แต่ก็ยังเสด็จฯ ออกขุนนางและประชุมปรึกษาหารือราชการแผ่นดิน ณ พระที่นั่งสมมติเทวราชอุปบัตินี้อยู่ จนกระทั่งได้สร้างพระที่นั่งจักรีมหาปราสาทขึ้นแล้ว พระที่นั่งสมมติเทวราช อุปบัติ จึงเป็นพระราชมณเฑียรข้างใน
พระที่นั่งสมมติเทวราชอุปบัตินี้ พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้สร้างขึ้นตรงสถานที่ที่เคยเป็นพระตำหนักที่เสด็จพระราชสมภพจึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานนาม ให้ตรงกับความหมายคือ “สมมติเทวราชอุปบัติ”
เมื่อครั้งสมเด็จพระนางเจ้าสุนันทากุมารีรัตน และสมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้ากรรณาภรณ์เพชรรัตน์ฯ พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงได้รับความเศร้าโศกและสะท้อนพระราชหฤทัยอย่างอย่างยิ่ง เมื่อเสด็จพระราชดำเนินส่งพระศพสมเด็จพระนางเจ้าฯ และสมเด็จฯ เข้าบรรทมอยู่ ณ พระที่นั่งสมมติเทวราช อุปบัตินี้มิได้เสด็จฯ เข้าพระที่บนพระที่นั่งอมรพิมานมณีตามปกติ
นอกจากความสำคัญอันเกี่ยวกับการส่วนพระองค์แล้ว พระที่นั่งองค์นี้ยังมีประวัติสำคัญเกี่ยวกับ ประชาชาติไทยโดยทั่วไปด้วย กล่าวคือ พระที่นั่งองค์นี้เป็นสถานที่ที่พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้า- เจ้าอยู่หัว ได้ทราบประกาศกระแสพระราชดำริในอันที่จะให้มีการเลิกทาส ณ ท่ามกลางที่ประชุมคณะที่ ปรึกษาราชการแผ่นดิน เมื่อวันที่ ๑๒ กรกฎาคม พุทธศักราช ๒๔๑๗
พระที่นั่งองค์นี้ ในกาลต่อมาชำรุดทรุดโทรมมากจนไม่อาจรักษาไว้ได้ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว รัชกาลปัจจุบัน จึงทราบพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานพระบรมราชานุญาตให้รื้อ แล้วสร้างพระที่นั่ง สมมติเทวราชอุปบัติองค์ใหม่ขึ้นมาแทน
การปรับปรุงพระที่นั่งจักรีมหาปราสาทขั้นที่ ๒ คือ การรื้อพระที่นั่งสมมติเทวราชอุปบัติ (องค์เก่า) และพระที่นั่งดำรงสวัสดิ์อนัญวงศ์ลง แล้วทำการก่อสร้างพระที่นั่งสมมติเทวราชอุปบัติองค์ใหม่ขึ้นแทน เพื่อจัดเป็นห้องพระราชทานเลี้ยงกาแฟ ภายหลักการพระราชทานเลี้ยงอาหาร ได้เริ่มดำเนินการก่อสร้างเมื่อ เดือนพฤษภาคม พุทธศักราช ๒๔๙๖ แล้วเสร็จเมื่อ เดือนมีนาคม พุทธศักราช ๒๕๐๓ ตกแต่งภายใน เช่น ติดตั้งโคมไฟติดลายปูนปั้น จัดทำม่านพระทวารพระบัญชร และจัดทำเครื่องตกแต่ง (ประเภทเครื่องเรือน) แล้วเสร็จโดยสมบูรณ์เมื่อ เดือนเมษายน พุทธศักราช ๒๕๐๔
พระที่นั่งองค์นี้ สร้างเป็นตึกโครงคอนกรีตเสริมเหล็ก มีรูปลักษณะภายนอกคล้ายกับพระที่นั่ง มูลสถานบรมอาสน์องค์ที่สร้างขึ้นใหม่ มี 2 ชั้น ชั้นบนเป็นห้องพระราชทานเลี้ยงกาแฟ ห้องนี้เป็นห้องโถง กว้าง ๑๐ เมตร ยาว ๑๖.๕ เมตร ต่อจากห้องโถงเป็นห้องแต่งตัวชายและหญิง โดยลำดับ ต่อจากห้องแต่งตัว หญิงเป็นเฉลียงเป็นทางออกไปสู่อัฒจันทร์เบื้องหลังพระที่นั่ง สุดองค์พระที่นั่งด้านตะวันตกเป็นห้องเตรียม เครื่องดื่ม ด้านเหนือเป็นเฉลี่ยงผ่านตลอดตั้งแต่หน้าห้องโถง หน้าห้องน้ำชาย ห้องน้ำและห้องแต่งตัวหญิง ไปบรรจบเฉลี่ยงด้านข้างหน้าห้องแต่งตัวหญิง
ภายในห้องโถง ซึ่งเป็นห้องพระราชทานเลี้ยงกาแฟ ได้แก้ไขดัดแปลงผิดแผกไปจากพระที่นั่งสมมติ- เทวราชอุปบัติองค์เดิม ทั้งรูปลักษณะและการตกแต่ง พระที่นั่งองค์เดิมเป็นห้องกว้าง ๗.๕ เมตร ยาว ๑๔.๐ เมตร มีเฉลียงรอบห้องทุกด้าน ผนังด้านตะวันออกและตะวันตกเป็นผนังทึบ ผนังด้านใต้ตอนริมห้องมีพระทวารออก ไปสู่เฉลียงหลัง ๒ พระทวาร ส่วนด้านเหนือทำเป็นช่องคูหาโล่ง เป็นทางออกสู่พระเฉลียงด้านหน้ารวม ๕ คูหา เพดานห้องเตี้ย และพื้นปูด้วยหินอ่อน ส่วนองค์ที่สร้างใหม่ มีเฉลียงเพียงด้านเหนือซึ่งเป็นด้านหน้า ส่วนด้าน ใต้เป็นห้องไปสู่องค์พระที่นั่ง มีพระบัญชรช่องสูงใหญ่ตัวบานเปิดได้สุดถึงพื้นเช่นเดียวกับพระทวาร เพื่อให้ห้อง โปร่งขึ้น ด้านตะวันออกผิดผนังท้องพระโรงกลางไม่มีเฉลียงคั่น มีพระทวารเข้าออกต่อเนื่องกับท้องพระโรงกลาง ได้ด้วยเพดานห้องยกสูง ลายเพดานเป็นลายปูนปั้นปิดทอง ทำเป็นลายโปร่งกว่าลายเพดานของเดิม แต่ก็ละม้าย คล้ายคลึงกับลายเดิมเป็นบางตอน พอเป็นที่สังเกตได้ว่ามีเค้าลายของพระที่นั่งสมมติเทวราชอุปบัติเดิมอยู่บ้าง ส่วนผนังมีลายปูนปั้นปิดทองเหมือนกัน แต่น้อยกว่าพระที่นั่งองค์เดิมมาก ตอนกลางผนังด้านตะวันตก ประดับ พระบรมฉายาลักษณ์พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ซึ่งเขียนด้วยสีน้ำมัน เป็นพระบรมฉายาลักษณ์ องค์เดียวกับที่เคยประดับไว้ที่ผนังด้านใต้ของพระที่นั่งสมมติเทวราชอุปบัติองค์เดิม ทางด้านเหนือมีช่องพระทวาร เป็นทางออกไปสู่พระเฉลียงด้านหน้า ๕ ช่อง ซุ้มจระนำหรือช่องพระทวารทั้งด้านนอกด้านในทุกช่อง มีอักษร พระปรมาภิไธยย่อ จ.ป.ร. และ ภ.ป.ร. ประดับสลับกัน มีความมุ่งหมายที่จะให้เป็นสัญลักษณ์ว่า พระที่นั่งสมมติ เทวราชอุปบัตินี้พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้สร้างขึ้นเป็นปฐมและ ในกาลต่อมา พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวรัชกาลปัจจุบัน ได้ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้ฐาปนาให้ถาวรมั่นคง ขึ้นเพื่อจะได้เป็นอนุสรณ์สำหรับเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระบรมอัยกาธิราชเจ้าสืบไปชั่วกาลนาน
ทางด้านตะวันตกของห้องโถงที่สร้างใหม่ เป็นห้องแต่งตัวชาย ห้องแต่งตัวหญิงและห้องเตรียมเครื่องดื่ม ตามลำดับ (แต่เดิมเป็นพระเฉลียง และต่อจากพระเฉลียงไป เป็นพระที่นั่งดำรงสวัสดิ์อนัญวงศ์)
ด้านเหนือต่อจากพระเฉลียงหน้าพระที่นั่งสมมติเทวราชอุปบัติ เป็นอ่างน้ำพุมีมาแต่เดิม เรียกว่า “อ่างแก้ว” ได้ปรับปรุงใหม่โดยเสริมฐานของอ่างให้สูงขึ้น บุโมเสกใหม่ติดตั้งน้ำพุพร้อมไฟฉายใต้น้ำ และไฟฉายรอบอ่างชนิดมีเครื่องหรี่ไฟและเปลี่ยนสีไฟโดยอัตโนมัติขึ้นใหม่ ด้านตะวันตกของอ่างแก้วเป็นห้อง ดนตรี ระหว่างห้องดนตรีกับระเบียงรองอ่างแก้วแต่ก่อนมีผนังกั้น และแต่งเป็นชั้นวางเครื่องลายคราม ในปัจจุบัน เปิดโล่ให้เป็นทางติดต่อถึงกันตลอด
พระที่นั่งสมมติเทวราชอุปบัติองค์ใหม่นี้ หม่อมเจ้าสมัยเฉลิม กฤดากร ซึ่งขณะนั้นยังทรงดำรงตำแหน่ง สถาปนิกพิเศษ กรมศิลปากร เป็นผู้ออกแบบ และเป็นนายช่างอำนวยการก่อสร้าง