พระบรมธาตุนครชุมเป็นวัดที่สร้างขึ้นมาพร้อมกับเมืองนครชุมเป็นวัดประจำเมืองเหมือนกับวัดพระแก้วประจำเมืองกำแพงเพชรและวัดพระบรมธาตุ จากจารึกนครชุมเดิมภายในวัดมีเจดีย์ทรงพุ่มข้าวบิณฑ์ (ทรงดอกบัว)สามองค์ตั้งอยู่บนฐานเดียวกัน สันนิษฐานว่าสร้างโดยกษัตริย์ในสมัยกรุงสุโขทัย คือพระมหาธรรมราชาลิไทหรือพระยาลิไท สร้างขึ้นในปี ๑๙๐๐ เพื่ออุทิศถวาย พ่อขุนศรีอินทราทิตย์องค์หนึ่ง พ่อขุนรามคำแหงองค์หนึ่ง และพระเจดีย์ประจำรัชกาลองค์อีก ๑ องค์ และได้นำพระบรมสารีริกธาตุ ๙ องค์ สถาปนาไว้ในพระเจดีย์องค์กลาง และพระองค์ได้เสด็จมาพระมหาธาตุเจดีย์เป็นประจำทุกปี ซึ่งในสมัยสุโขทัยนั้นวัดพระบรมธาตุนครชุมมีความเจริญ มากเพราะเป็นวัดพระอารามหลวงประจำเมือง

สิ่งสำคัญที่สุดภายในวัดก็คือ พระบรมธาตุเจดีย์ เดิมนั้นเป็นเจดีย์ทรงพุ่มข้าวบิณฑ์ (ทรงดอกบัว) สามองค์ตั้งอยู่บนฐานเดียวกัน ในปี พ.ศ ๒๔๑๔ (แซภอ หรือพระยาตะก่า) และพ่อค้าไม้ชาวกะเหรี่ยงมีใจศรัทธาจะบูรณปฏิสังขรณ์พระเจดีย์วัดพระบรมธาตุนครชุม โดยสร้างครอบฐานเดิม ต่อมา พ.ศ.๒๔๑๘ แซภอ ถึงแก่กรรม การปฏิสังขรณ์ชะงักไป จนถึง พ.ศ.๒๔๔๗-๒๔๔๘ พะโป้ จึงรวบรวมทุนทรัพย์ เริ่มปฏิสังขรณ์ขึ้นใหม่จนสำเร็จและยกยอดฉัตรขึ้นประดิษฐานในเดือน ๖ พ.ศ.๒๔๙๙ ก่อนที่พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวจะเสด็จประพาสต้นเมืองกำแพง เพียง ๓ เดือน ปัจจุบันพระบรมธาตุเจดีย์เป็นเจดีย์ทรงไทยประยุกต์มอญ เนื่องจาก การบูรณะครั้งใหญ่ในสมัยรัชกาลที่ ๕ นั้นพระยาตะก่า และพะโป้คหบดีพ่อค้าไม้ชาวกะเหรี่ยงได้สร้างพระเจดีย์ทรงมอญครอบไว้บนฐานเดิม เนื่องจากใช้ช่างชาวกะเหรี่ยง ลักษณะองค์จึงออกไปทางศิลปะพม่า พระเจดีย์จึงมีรูปอย่างที่เห็นในปัจจุบัน และได้บูรณะใหม่ อีกครั้ง ในปี ๒๕๓๓ โดยทำเป็นสีทองทั้งองค์ มีซุ้มจรทั้งสี่ทิศประดิษฐานพระพุทธรูปประจำซุ้ม ตั้งอยู่บนฐานสูงประมาณ ๑ เมตร มีกำแพงล้อมรอบ เป็นองค์เจดีย์ขนาดใหญ่ที่มีความสวยงามอีกแห่งหนึ่งของเมืองไทย และเป็นสถานที่ศักดิ์สิทธิ์อย่างยิ่ง เพราะภายในบรรจุพระบรมสาริกธาตุ ๙ องค์ ซึ่งเป็นที่เคารพศรัทธาของประชาชนมาเป็นเวลาช้านาน บริเวณด้านหน้าพระบรมธาตุ ทำเป็นศาลาเล็ก ๆ เพื่อใช้เป็นจุดบูชาพระบรมธาตุ และมีบริการดอกไม้ธูปเทียน มีองค์พระธาตุจำลองสำหรับให้ปิดทองและมีพระพุทธรูปอีกหลายองค์ให้เราได้กราบไหว้บูชา