วัดพระธาตุดอยสะเก็ดมีพระบรมธาตุเจดีย์ซึ่งมีตำนานเล่าว่า ในสมัยพุทธกาลพระสัมมาสัมพุทธเจ้าได้ตรัสรู้แล้ว พระองค์ได้ออกเดินทางเผยแพร่ธรรมะในแถบดินแดนชมพูทวีป ได้แสดงปาฏิหาริย์มาปรากฏกายทิพย์ ณ บนยอดดอยแห่งนี้ แล้วทรงเปล่งพระฉัพพรรณรังสีสว่างเจิดจ้าไปทั่วบริเวณ เมื่อพญานาคคู่หนึ่งที่อาศัยอยู่ในหนองบัว ได้เห็นฉัพพรรณรังสีจึงเลื้อยขึ้นสู่ยอดดอยแลเห็นพระพุทธองค์ จึงเกิดความเลื่อมใสแปลงกายเป็นชายหนุ่มหญิงสาวมาเข้าเฝ้า พร้อมกับได้นำดอกบัวมาถวาย พระพุทธองค์ทรงรับเอาดอกบัวนั้นไว้แล้วจึงแสดงธรรมโปรดและประทานเกศาธาตุแก่พญานาคแปลงคู่นั้น พญานาคจึงได้อธิษฐานสร้างเจดีย์หิน แล้วนำเอาพระเกศาธาตุบรรจุไว้บนดอยแห่งนี้ ต่อมาได้มีนายพรานาได้มาพบเห็นเจดีย์มีลักษณะสวย ได้ได้นำเอาก้อนหินมาก่อเป็นรูปเจดีย์ขึ้น กลางคืนได้นิมิตทราบว่าเจดีย์นี้บรรจุพระเกศาธาตุของพระพุทธเจ้า จึงบอกกล่าวประชาชนในแถบนั้นให้มาสักการบูชา เรียกภูเขานั้นว่า ดอยเส้นเกศ ต่อมาเพี้ยนมาเป็น ดอยสะเก็ด[1]

สำหรับประวัติการสร้างวัด มีพระภิกษุรูปหนึ่งชื่อว่า "ครูบาเก๋" จากเมืองน่านมาสร้างวิหารและบูรณะเจดีย์พร้อมทั้งสถาปนาขึ้นเป็นวัดใช้ชื่อว่า "วัดดอยสะเก็ด" ต่อมา จ.ศ. 1197 (พ.ศ. 2398) พ่อน้อยอินทจักร ได้มาบูรณะวิหารหลังเก่า จ.ศ. 1247 (พ.ศ. 2448) ครูบาชัยวัดลวงเหนือ (วัดศรีมุงเมืองในปัจจุบัน) ได้มาซ่อมแซมวิหารและบูรณะให้เจดีย์ใหญ่ขึ้น จ.ศ. 1257 (พ.ศ. 2458) พระอภิวงศ์หรือครูบากาวิชัย พร้อมด้วยพ่อหนานอินทวงศ์ (พ่อขุนผดุงดอยแดน) ได้มาตั้งบ้านเรือนอยู่ในหมู่บ้านเชิงดอยเป็นครอบครัวแรกได้ร่วมกันอุปถัมภ์วัดดอยสะเก็ดเรื่อยมา กรมการศาสนาระบุว่าตั้งวัดเมื่อ พ.ศ. 2155 ได้รับพระราชทานวิสุงคามสีมาเมื่อ พ.ศ. 2461

ภายในวิหารมีองค์พระประธาน 5 องค์ บนสุดองค์กลางเป็นพระพุทธรูปปูนปั้น ปางมารวิชัย หน้าตัดกว้าง 49 นิ้ว เจดีย์พระเกศาธาตุองค์เดิม[2] สร้างเมื่อ พ.ศ. 2485 เป็นศิลปะล้านนา ภายในบรรจุพระเกศาธาตุแห่งพระองค์พระสัมมาสัมพุทธเจ้า ส่วนเจดีย์พระเกศาองค์ใหม่ สร้างเมื่อ พ.ศ. 2536 ครอบองค์เดิมเพื่อให้สูงเด่นเป็นสง่า สูง 30 เมตร วัดมีกุฏิวิปัสสนา 16 หลัง ส่วนศาลาการเปรียญ สร้างเมื่อ 2532 ใช้เป็นหอสวดมนต์ หอฉัน เป็นอาคาร 2 ชั้น ทรงไทย#วัดพระธาตุดอยสะเก็ด