วัดพระบรมธาตุวรวิหาร เดิมมีนามว่า "วัดพระธาตุ" และมีนามเรียกอีกนามหนึ่งว่า "วัดหัวเมือง" สร้างขึ้นมาตั้งแต่สมัยขอมเรืองอำนาจอยู่แถบลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยา โดยมีพระบรมสารีริกธาตุบรรจุอยู่ในองค์พระเจดีย์ วัดพระบรมธาตุวรวิหาร เป็นสถานที่ศักดิ์สิทธิ์สำหรับประกอบพิธีพุทธาภิเษกของพระมหากษัตริย์ทุกพระองค์ น้ำหน้าวัดพระบรมธาตุถือว่าเป็นน้ำศักดิ์สิทธิ์นำไปใช้ในพิธีถือน้ำพิพัฒน์สัตยาอีกแห่งหนึ่ง วัดพระบรมธาตุวรวิหารมีโบราณสถานและปูชนียวัตถุที่สำคัญ ดังนี้ เจดีย์พระบรมธาตุ องค์พระเจดีย์บรรจุพระบรมสารีริกธาตุ ไม่ปรากฏหลักฐานว่าใครสร้างมีแต่ตำนานกล่าวกันต่อ ๆ มาว่าองค์พระเจดีย์สร้างขึ้นในสมัยพระเจ้าศรีธรรมาโศกราชกษัตริย์แห่งอินเดีย ได้ให้พระสงฆ์มาเผยแผ่พระศาสนายังประเทศต่าง ๆ รวมทั้งประเทศไทยด้วย โดยได้ผ่านมาทางสุวรรณภูมิ พระวิหารเก้าห้อง สันนิษฐานว่าสร้างพร้อมกับเจดีย์พระบรมธาตุ ภายในวิหารมีบ่อน้ำพระพุทธมนต์ศักดิ์สิทธิ์มีน้ำออกมาตามธรรมชาติ อายุ ๗๐๐ กว่าปี พระอุโบสถ ภายในอุโบสถมีพระประธานเป็นพระพุทธรูปปูนปั้นขนาดใหญ่ลงรักปิดทองปางมารวิชัย หลวงพ่อเพชรจำลอง (องค์เดิมพระมหาธรรมราชาลิไท สร้างไถ่เมืองชัยนาทคืนจากพระเจ้าอู่ทอง ขณะนี้กรมศิลปากรนำเก็บรักษาไว้) พระพุทธรูปปางนาคปรก ทำด้วยศิลาทรายพบบริเวณพระบรมธาตุเจดีย์ วัดพระบรมธาตุวรวิหาร พระพุทธรูปปางนาคปรกเป็นคติความเชี่อพุทธศาสนาลัทธิมหายานที่เรียกว่า "รัตนไตรมหายาน" ซึ่งสลักเป็นพระโพธิสัตว์อวโลกิเตศวร และพระทางปรัชญาปารมิตาขนาบข้างพระพุทธรูปปางนาคปรกซึ่งเป็นศิลปะเขมตรแบบบายน มีอายุในราวพุทธศตวรรษที่ ๑๘ อาจจะพอสรุปได้ว่าเดิมองค์พระบรมธาตุเจดีย์ ณ วัดพระบรมธาตุวรวิหารนี้เป็นศิลปกรรมเขมรมาก่อน โดยเมืองชัยนาทเคยตกอยู่ใต้อทธิพลอารยธรรมเขมร ซึ่งน่าครอบคลุมถึงเมืองสรรคบุรีด้วย ในราวพุทธศตวรรษที่ ๑๖-๑๘

"พิธีห่มผ้าพระธาตุเจดีย์" ถือเป็นประเพณีเก่าแก่ที่ปฏิบัติสืบทอดกันมาอย่างยาวนาน ซึ่งภายในงานมีกิจกรรมที่น่าสนใจมากมาย เช่น ชมชบวนแห่ผ้าพระธาตุทางเรือ จากบริเวณหน้าเขื่อนเรียงหิน ศาลากลางจังหวัดชัยนาท ไปจนถึงท่าน้ำหน้าวัดพระบรมธาตุวรวิหาร โดยประเพณีดังกล่าวจัดขึ้นเนื่องในเทศกาลวันเข้าพรรษาของทุกปี เป็นการสักการะบูชาองค์สมเด็จพระสัมมาสัมพุทธเจ้า และสืบสานประเพณีที่มีมาแต่โบราณ รวมทั้งสร้างความสมัครสมานสามัคคีและเชื่อมโยงพุทธศาสนิกชนให้ใกล้ชิดกับพุทธศาสนาให้มากยิ่งขึ้น โดยถือเป็นประเพณีที่ยิ่งใหญ่ของชาวชัยนาทเชื่อว่าหากทำการห่มผ้าพระธาตุเจดีย์จะมีความเจริญรุ่งเรืองและเป็นสิริมงคลกับตนเอง

การเสด็จพระราชดำเนินของในหลวง รัชกาลที่ ๙ พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช และสมเด็จพระนางเจ้าฯ พระบรมราชินีนาถ เสด็จพระราชดำเนินเยี่ยมราษฎรจังหวัดชัยนาทครั้งแรก เมื่อ ๒๗ กันยายน ๒๔๙๘ โดยเสด็จพระราชดำเนินไปนมัสการพระบรมสารีริกธาตุ ณ วัดพระบรมธาตุวรวิหาร เป็นแห่งแรก