วัดมหาธาตุวรวิหาร ไม่มีหลักฐานว่า สร้างในสมัยใด มีผู้สันนิษฐานว่า น่าจะสร้างใน สมัยทวารวดี-สุโขทัย มีอายุราว ๘๐๐-๑,๐๐๐ ปี โดยพบหลักฐานสำคัญคือ “ซากอิฐสมัยทวารวดี เป็นจำนวนมาก” อนึ่ง วัดมหาธาตุวรวิหาร น่าจะเป็นวัด ที่เจริญรุ่งเรือง และเป็นพระอารามหลวงมาก่อน ต่อมากลับชำรุดทรุดโทรมลง

“เมื่อฉันไปตรวจคณะสงฆ์มณฑลราชบุรีครั้งนี้ ได้พบวัดมหาธาตุ วัดสุวรรณาราม เมืองเพชรบุรี เป็นวัดโบราณ มีฝีมือช่างที่ทำ เป็นของประณีต ทั้งเป็นวัดใหญ่ สมควรจะรักษาไว้เป็นเกียรติของ เมือง ไม่ได้เป็นวัดหลวง ฝีมือช่างอาจจะกลาย ไปได้ตามรักษา หรือตามความถนัดของผู้นำ และเมื่อทรุดโทรม จะหาคนปฏิสังขรณ์ได้ยาก เพราะฉะนั้น ฉันขอพระราชทานยกวัดมหาธาตุ วัดสุวรรณาราม ขึ้นเป็นพระอารามหลวงชั้นตรี” และก็ได้รับพระกรุณาโปรดเกล้า เป็นพระอาราม หลวง ชั้นตรี เมื่อ พ.ศ. ๒๕๕๙