เป็นวัดเก่าแก่คู่บ้านคู่เมืองเพชรบูรณ์ มีพระเจดีย์ทรงพุ่มข้าวบิณฑ์แบบสุโขทัย สูงประมาณ 3 วา สมเด็จกรมพระยาดำรงราชานุภาพ ทรงสันนิษฐานว่าสร้างมาตั้งแต่สมัยกรุงสุโขทัย ภายในพระอุโบสถประดิษฐานพระพุทธรูปหลวงพ่องาม ภายในวิหารประดิษฐานพระพุทธรูปหลวงพ่อเพชร วัดมหาธาตุ เป็นพระอารามหลวงชั้นตรี ชนิดสามัญ วัดมหาธาตุ สร้างขึ้นเป็นวัดนับตั้งแต่ประมาณ พ.ศ.1926 พระเจ้าเพชรบูรณ์ซึ่งเป็นเจ้าเมืองเพชรบูรณ์เป็นผู้สร้างขึ้น ตามการสันนิษฐานของเจ้าหน้าที่กรมศิลปากร ซึ่งขุดพบลานทองจารึกในพระเจดีย์องค์ใหญ่เมื่อปี พ.ศ.2510 คงเป็นวัดที่ได้รับการทะนุบำรุงจากเจ้าเมืองให้เจริญรุ่งเรืองมาก ต่อมาได้กลายสภาพเป็นวัดร้าง เล่ากันว่า เจ้าพระยาจักรี(สมเด็จพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลกมหาราช)กับเจ้าพระยาสุรสีห์ (กรมพระราชวังบวรมหาสุรสิงหนาท)เมื่อคราวยกทัพไปรบกับพม่าที่พิษณุโลก ได้นำไพร่พลมาทางเมืองเพชรบูรณ์ และได้กระทำพิธีบวงสรวงเพื่อชัยชนะที่วัดมหาธาตุ นอกจากนี้แล้วทางราชการยังเคยใช้สถานที่นี้ประหารนักโทษสำคัญอีกด้วย