วัดพระบรมธาตุเจดียารามเป็นวัดเก่าแก่ ตั้งแต่สมัยเมื่อ 600 กว่าปีที่แล้ว ก็ยุคสุโขทัย ดินดอนบริเวณนี้ มีชื่อว่า "นครชุม" และวัดแห่งนี้ก็เป็นพระอารามหลวงประจำเมืองนครชุม มาแต่สมัยนั้น ตามข้อมูลประวัติศาสตร์ที่ค้นพบจากหลักศิลาจารึก หลักที่ 3 (จารึกนครชุม) ได้บันทึกไว้ว่า พระยาลิไท แห่งราชวงษ์สุโขทัย โปรดเกล้าฯ ให้สร้างพระบรมธาตุเจดีย์ เพื่อประดิษฐานพระบรมสารีริกธาตุ และปลูกพระศรีมหาโพธิ์จากลังกา ณ วัดพระบรมธาตุเจดียาราม เมื่อปี พ.ศ. 1900 ภายในวัดมีเจดีย์ขนาดใหญ่ที่เรียกว่า "พระบรมธาตุเจดีย์" เป็นเจดีย์เก่าแก่ ตั้งแต่สมัยสุโขทัยเช่นกันกับตัววัด พระเจดีย์ทรงพุ่มข้าวบิณฑ์ (ดอกบัวตูม) ตั้งเรียงกันสามองค์ อยู่บนฐานเดียวกัน โดยองค์กลางของพระเจดีย์นั้นประดิษฐาน พระบรมสารีริกธาตุ 9 องค์ อยู่ภายในภาชนะเงินรูปสำเภา พระเจดีย์องค์ปัจจุบันเป็นพระเจดีย์ทรงมอญซึ่งได้รับการบูรณะ ขึ้นภายหลัง สิ่งสำคัญอีกอย่างในวัดคือ ต้นพระศรีมหาโพธิ์ ซึ่งชาวกำแพงเพชรเชื่อกันว่า เป็นต้นพระศรีมหาโพธิ์ที่พระยาลิไททรงปลูกเมื่อ พ.ศ.1900 เป็นต้นโพธิ์ขนาดใหญ่ ประมาณ 9 คนโอบ
ประวัติการบูรณะของวัดพระบรมธาตุเจดียาราม
พ.ศ.2329 สมเด็จพุฒาจารย์ (โต) แห่งวัดระฆังโฆษิตาราม ได้เสด็จมาเยี่ยมญาติที่เมืองกำแพงเพชร พักที่วัดเสด็จได้อ่านจารึกนครชุมที่ประดิษฐาน ณ อุโบสถวัดเสด็จ ตำบลนครชุม อำเภอเมือง จังหวัดกำแพงเพชร ได้ทราบว่ามีเจดีย์โบราณบรรจุพระบรมสารีริกธาตุ อยู่ริมน้ำปิง ฝั่งตะวันตกตรงข้าม เมืองเก่าสามองค์ ได้ให้เจ้าเมืองกำแพงเพชรพระยารามณรงค์สงคราม (น้อย) ได้ป่าวร้องให้ประชาชน แผ้วถางพบเจดีย์ตามจารึกและปฏิสังขรณ์ขึ้น
พ.ศ.2414 มีคหบดีชาวพม่า ซึ่งมีอาชีพค้าไม้ชื่อ พระยาตะก่า(ซงพอ) มีความเลื่อมใสในพระพุทธศาสนา ได้ขอราชานุญาตในการปฏิสังขรณ์วัดพระบรมธาตุนครชุม ซึ่งมีสภาพทรุดโทรมจากการถูกทิ้งร้างมานาน พระยากำแพงเพชร เจ้าเมืองได้ทำหนังสือขออนุญาตลงมาที่กรุงเทพฯ ทางกรุงเทพฯจึงตอบอนุโมทนา และอนุญาตให้ซ่อมแซมได้ โดยได้บูรณะพระเจดีย์ขึ้นใหม่ เป็นพระเจดีย์ขนาดใหญ่ทรงมอญองค์เดียว ครอบแทนพระเจดีย์เดิมทั้งสามองค์ แต่ไม่แล้วเสร็จ พ.ศ.2418 ซงพอถึงแก่กรรม การปฏิสังขรณ์ชะงักไป
พ.ศ.2447-2448 พะโป้ น้องชายพระยาตะก่า ได้ทำการบูรณะต่อ และได้นำยอดฉัตรมาจากพม่า ขึ้นประดิษฐานบนยอดพระเจดีย์พระบรมธาตุ ในเดือน 6 พ.ศ.2449 ก่อนที่พระบาทสมเด็จ พระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวจะเสด็จประพาสต้นเมืองกำแพงเพียง 3 เดือน
วัดพระบรมธาตุเจดียาราม ตั้งอยู่ที่ ถนนทางหลวง 1078 ตำบลนครชุม อำเภอเมืองกำแพงเพชร จังหวัดกำแพงเพชร