วัดนี้เป็นวัดเดียวในกรุงศรีอยุธยาที่ไม่ได้ถูกพม่าทำลายและยังคงปรากฏ สถาปัตยกรรมแบบอยุธยาอยู่ในสภาพสมบูรณ์มากที่สุดในจังหวัดพระนครศรีอยุธยา พระอุโบสถมีขนาดยาว 50 เมตร กว้าง 16 เมตรเป็นแบบอยุธยาตอนต้นซึ่งมีเสาอยู่ภายใน ต่อมาสร้างขยายออกโดยเพิ่มเสารับชายคาภายนอกในรัชสมัยสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว บรมโกศ หน้าบันเป็นไม้สักแกะสลักเป็นรูปพระนารายณ์ทรงครุฑเหยียบเศียรนาคและมีรูป ราหูสองข้างติดกับเศียรนาค หน้าต่างเจาะเป็นช่องยาวตามแนวตั้ง เสาเหลี่ยมสองแถวๆ ละแปดต้น มีบัวหัวเสาเป็นบัวโถแบบอยุธยา ด้านบนประดับด้วยดาวเพดานเป็นงานจำหลักไม้ลงรักปิดทอง ส่วนลายแกะสลักบานประตูพระวิหารน้อย เป็นลายแกะสลักด้วยไม้สักหนา แกะสลักจากพื้นไม้ไม่มีการนำชิ้นส่วนที่อื่นมาติดต่อเป็นลายซ้อนกันหลายชั้น พระประธานในอุโบสถสร้างปลายสมัยอยุธยาเป็นพระพุทธรูปปางมารวิชัยหล่อด้วยทอง สัมฤทธิ์ทรงเครื่องแบบกษัตราธิราช มีนามว่า “พระพุทธนิมิตวิชิตมารโมลีศรีสรรเพชญ์บรมไตรโลกนาถ” จัดเป็นพระพุทธรูปทรงเครื่องสมัยอยุธยาที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่มีปรากฏ อยู่ในปัจจุบันและมีความสมบูรณ์งดงามมากสูงประมาณ 6 เมตรหน้าตักกว้างประมาณ 4.40 เมตร  ในสมัยรัชกาลที่ 3 แห่งกรุงรัตนโกสินทร์ได้มีการปฏิสังขรณ์วัดนี้โดยรักษาแบบอย่างเดิมไว้และ ได้เชิญพระพุทธรูปศิลาสีเขียวหรือพระคันธารราฐประทับนั่งห้อยพระบาทสมัย ทวาราวดีจากวัดมหาธาตุมาไว้ในวิหารสรรเพชญ์(หรือเรียกว่า วิหารน้อยเพราะขนาดวิหารเล็ก มีความยาว 16 เมตร กว้างประมาณ 6 เมตร) ซึ่งอยู่ข้างพระอุโบสถ  พระพุทธรูปศิลาแบบนั่งห้อยพระบาทสมัยทวาราวดีนี้ นับเป็น 1 ใน 5 องค์ที่มีอยู่ในประเทศไทย จึงนับเป็นสิ่งที่มีค่าควรแก่การเก็บรักษาไว้ พระอุโบสถเปิดตั้งแต่เวลา 08.00-17.30 น.

ความเชื่อและวิธีการบูชา  พระพุทธนิมิตวิชิตมารโมลีศรีสรรเพชญ์บรมไตรโลกนาถ เป็นที่เคารพบูชาของชาวกรุงเก่าและพุทธศาสนิกชนทั่วไป ที่มาชมความงามและนับถือในความศักดิ์สิทธิ์ของท่าน เชื่อกันว่าหากได้มาสักการะ จะบังเกิดความร่มเย็น ก่อให้เกิดความเจริญรุ่งเรืองในหน้าที่และธุรกิจการค้า