ที่เด่นชัดคือ บริเวณที่เป็นส่วนต่อฟากตะวันตกเฉียงเหนือของเมืองทุ่งยั้งที่เรียกว่า เวียงเจ้าเงาะ นอกจากนี้เมืองโบราณทุ่งยั้งยังมีหนองน้ำขนาดใหญ่สำหรับกักเก็บน้ำไว้ใช้ในเมืองด้วย คือ หนองพระแล ทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือ กับหนองพระทัย ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือของเมือง

ตำนานพระบรมธาตุทุ่งยั้ง ไม่ปรากฏหลักฐานทางประวัติศาสตร์ว่าสร้างขึ้นเมื่อใด ชาวบ้านเรียกชื่อวัดนี้ไปต่างๆ กัน เช่น วัดมหาธาตุ วัดมหาธาตุทุ่งยั้ง วัดพระธาตุทุ่งยั้ง วัดหน้าพระธาตุ วัดบรมธาตุ และวัดทุ่งยั้ง โดยในคัมภีร์ปัญจพุทธพยากร ซึ่งเป็นเรื่องแทรกอยู่ท้ายปัญญาสชาดก สันนิษฐานว่าตำนานพระแท่นศิลาอาสน์นี้ได้รับอิทธิพลมาจากตำนานพระเจ้าเลียบโลกของล้านนา เนื่องจากเมืองทุ่งยั้งอยู่ติดกับเขตล้านนา ตำนานพระบรมธาตุทุ่งยั้งที่ปรากฏในตำนานพระแท่นศิลาอาสน์ได้ถูกเขียนขึ้นอย่างมากมายหลายเรื่องเล่ามีความเหมือนและแตกต่างกันบ้าง 
 

หนองพระแล หนองน้ำทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือของเมืองทุ่งยั้ง
ที่มา: มิวเซียมไทยแลนด์-หนองพระแล

เมื่อสืบค้นถึงการกล่าวถึงเมืองโบราณทุ่งยั้งในยุคสมัยต่างๆ ในสมัยอยุธยาตอนต้นถึงตอนกลางยังไม่มีหลักฐานที่เป็นเอกสารกล่าวถึงวัดพระบรมธาตุทุ่งยั้งโดยตรง พระราชพงศาวดารกล่าวเพียงว่า ในสมัยพระเจ้าติโลกราช กษัตริย์แห่งอาณาจักรล้านนา ทรงทำศึกกับสมเด็จพระบรมไตรโลกนาถ กษัตริย์แห่งอาณาจักรอยุธยา โดยพระเจ้าติโลกราชทรงยกกองทัพจากเมืองเชียงใหม่และหัวเมืองใกล้เคียงมาตั้งมั่นที่เมืองทุ่งยั้งในขณะนั้น

สมัยอยุธยาตอนปลาย ในแผ่นดินของสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวบรมโกศแห่งกรุงศรีอยุธยา ปี พ.ศ. ๒๒๗๕ – ๒๓๐๑ ได้ทรงมาปฏิสังขรณ์วัดมหาธาตุทั้งที่เมืองพิษณุโลกและเมืองทุ่งยั้งโดยปรากฏความในพงศาวดารกรุงศรีอยุธยา เป็นหมายรับสั่งในรัชสมัยสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวบรมโกศมีความโดยสังเขปว่า ‘โปรดให้มีตราพระราชสีห์ให้เมืองลับแล เมืองทุ่งยั้งรื้อวิหารและกำแพงแล้วสร้างใหม่’ มีการสมโภชใหญ่ ๓ วัน ๓ คืน ภายในวิหารประดิษฐานพระประธานที่ชาวบ้านเรียกว่าหลวงพ่อหลักเมือง หากในส่วนขององค์พระบรมธาตุนั้นไม่มีข้อความในพงศาวดารระบุว่าได้มีการปฏิสังขรณ์ จึงไม่อาจสรุปได้ว่าองค์พระบรมธาตุจะได้รับการปฏิสังขรณ์เช่นเดียวกับวิหารและกำแพงหรือไม่

ในปี พ.ศ. ๒๕๕๐ – ๒๕๕๒ สำนักศิลปากรที่ ๖ สุโขทัย ได้ทำการบูรณะพระเจดีย์พระบรมธาตุทุ่งยั้งโดยการฉาบปูนรอบองค์พระเจดีย์ใหม่ ขัดเศษปูนและคราบตะไคร้น้ำและอื่นๆ ขัดปูนตำทั่วทั้งองค์พระเจดีย์

สมัยกรุงธนบุรี ปี พ.ศ. ๒๓๑๓ สมเด็จพระเจ้ากรุงธนบุรีเสด็จพระราชดำเนินขึ้นมาปราบชุมนุมเจ้าพระฝาง ชำระพระสงฆ์หัวเมืองฝ่ายเหนือ อาราธนาพระราชาคณะมาสั่งสอน โดยให้พระธรรมเจดีย์อยู่ทุ่งยั้ง เสร็จแล้ว เสด็จไปนมัสการสมโภชพระมหาธาตุเมืองสวางคบุรี ๓ วัน บูรณะพระอารามให้บริบูรณ์ เสด็จไปนมัสการสมโภชพระบรมธาตุทุ่งยั้ง ๓ วัน เสด็จลงไปนมัสการสมโภชพระมหาธาตุเมืองสวรรคโลก ๓ วัน เสด็จลงไปนมัสการสมโภชพระพุทธชินราช พระพุทธชินสีห์ ๓ วัน แล้วเสด็จพระราชดำเนินกลับกรุงธนบุรี โดยพระราชพงศาวดาร ฉบับพันจันทนุมาศ (เจิม) กล่าวว่า ‘....เสด็จพระราชดำเนินไปสมโภชพระ ณ ย้าง ๓ วัน...’ และพระราชพงศาวดารกรุงสยาม จากต้นฉบับของบริติชมิวเซียม กล่าวว่า ‘....เสด็จพระราชดำเนินไปสมโภชพระ ณ ทุ้งย้าง ๓ เวร...’ มีเพียงพระราชพงศาวดาร ฉบับพระราชหัตถเลขา ที่ชำระสมัยหลังกล่าวขยายความว่าเสด็จไปนมัสการพระแท่นศิลาอาสน์ เมื่อพิจารณาจากบริบทสถานที่ที่พระองค์เสด็จไปสมโภชล้วนแต่เป็นพระธาตุ จึงน่าจะหมายถึงพระบรมธาตุทุ่งยั้งมากกว่า