จุลศักราช 289 (พ.ศ. 1874) พญาแสนภูโปรดให้สร้างเมืองเชียงแสน และต่อมาอีก 4 ปีทรงสร้างมหาวิหารขึ้นในกลางเมืองเชียงแสน คือวัดเจดีย์หลวงองค์ที่ 1 ซึ่งอยู่ในวัดพระเจ้าตนหลวง เมืองเชียงแสน สมัยพระเจ้าแสนเมืองมาซึ่งเป็นโอรสของพญากือนา ขณะที่มีพระชนมมายุ 39 ปี พระองค์โปรดให้สร้างพระเจดีย์หลวงกลางเมืองเชียงใหม่ แต่ยังไม่ทันแล้วเสร็จดีก็สวรรคต พระราชินีผู้เป็นอัครมเหสีของพระองค์ ได้โปรดให้ทำยอดพระธาตุเจดีย์หลวงจนแล้วเสร็จ

ปี พ.ศ. 2055 พระเมืองแก้ว พร้อมด้วยชาวเมืองทั้งหลาย เอาเงินมาทำกำแพงล้อมพระธาตุเจดีย์หลวง
3 ชั้นได้เงิน 254 กิโลกรัม จากนั้นจึงได้เอาเงินมาแลกเป็นทองคำจำนวน 30 กิโลกรัม แล้วแผ่เป็นแผ่นทึบหุ้มองค์พระธาตุเจดีย์หลวง เมื่อรวมกับทองคำที่หุ้มองค์พระเจดีย์หลวงอยู่เดิม ได้น้ำหนักทองคำถึง 2,382.517 กิโลกรัม

ประมาณ พ.ศ. 2088 สมัยพระนางจิรประภามหาเทวี ได้เกิดแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ในเชียงใหม่ จึงทำให้ยอดพระเจดีย์หลวงหักพังทลายลงมา หลังจากนั้นพระเจดีย์หลวงจึงถูกทิ้งให้ร้างมานานกว่า 400 ปี กระทั่งปี พ.ศ. 2423 พระเจ้าอินทวิชยานนท์ เจ้าผู้ครองนครเชียงใหม่ องค์ที่ 7 ได้รื้อพระวิหารหลังเก่าและสร้างวิหารหลวงขึ้นใหม่ด้วยไม้ทั้งหลัง

ช่วงปี พ.ศ. 2471-2481 สมัยพลตรีเจ้าแก้วนวรัฐ เจ้าผู้ครองนครเชียงใหม่องค์สุดท้าย ถือได้ว่าเป็นทศวรรษแห่งการบูรณะครั้งสำคัญของวัดพระเจดีย์หลวง ได้มีการรื้อถอนสิ่งปรักหักพัง แผ้วถางป่าที่ขึ้นปกคลุมโบราณสถานต่าง ๆ ออก แล้วสร้างเสริมเสนาสนะขึ้นใหม่ให้เป็นวัดสมบูรณ์แบบในเวลาต่อมา

พระเจดีย์หลวง ได้รับการบูรณปฏิสังขรณ์ขึ้นใหม่โดยกรมศิลปากร เมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2533 ใช้งบประมาณในการบูรณะถึง 35 ล้านบาท แล้วเสร็จเมื่อวันที่ 30 ธันวาคม พ.ศ. 2535

แต่เดิมวัดเจดีย์หลวง ชื่อ “โชติการามวิหาร” แปลว่า พระอารามที่มีแต่ความรุ่งเรืองสว่างไสว เนื่องจากเป็นสถานที่บรรจุพระเกศาธาตุ และพระธาตุขององค์สมเด็จพระสัมมาสัมพุทธเจ้า มีเรื่องเล่าต่อกันมาว่าในกาลครั้งหนึ่งเมื่อพระเจ้าอโศกมหาราชส่งสมณะทูต 8 รูป ภายใต้การนำพระโสณะ และ พระอุตตะระ เข้ามาเผยแพร่พระพุทธศาสนาในเขตสุวรรณภูมิ รวมทั้งภูมิภาคนี้ด้วย ได้นำเอาพระบรมธาตุมาบรรจุไว้ในองค์เจดีย์องค์เล็กสูง 3 ศอก ที่สร้างขึ้น ณ บริเวณอันเป็นที่ตั้งของพระธาตุเจดีย์หลวงในปัจจุบัน ในเวลานั้นมีชายผู้หนึ่งอายุ 120 ปี มีใจเลื่อมใส ได้แก้เอาผ้าห่มชุบน้ำมันจุดบูชา และได้ทำนายว่า ต่อไปในภายภาคหน้าตรงนี้จะเป็นอารามใหญ่ชื่อโชติการาม พวกลัวะทั้งหลายเอาข้าวของบูชาพระธาตุพระพุทธเจ้า จึงก่อเจดีย์หลังหนึ่งสูง 3 ศอกไว้เป็นที่สักการบูชา

นอกจากนี้ยังมีความหมายอีกนัยหนึ่งของคำว่า “โชติการาม” คือ เวลาที่มีการจุดประทีปโคมไฟไปประดับบูชาองค์พระธาตุเจดีย์หลวง จะปรากฏแสงสีสว่างไสว มองเห็นองค์พระเจดีย์คล้ายเชิงเทียนที่มีเปลวไฟลุกโชติช่วงสว่างไสว ดูแล้วมีความงดงามยิ่งนัก สามารถมองเห็นได้แต่ไกล

ต่อมาได้มีการเปลี่ยนชื่อมาเป็น “วัดเจดีย์หลวง” เนื่องจากในภาษาเหนือหรือคำเมือง หลวงแปลว่า “ใหญ่” หมายถึง พระธาตุเจดีย์ที่มีขนาดใหญ่

พระธาตุเจดีย์หลวงนั้นถือว่าเป็นพระธาตุที่มีความสูงที่สุดในภาคเหนือหรือล้านนา คือ สูงประมาณ 80 เมตร เมตร ฐานเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส กว้างประมาณด้านละ 60 เมตร ถูกสร้างขึ้นในช่วงต้นพุทธศตวรรษที่ 20 ถือว่าเป็นเจดีย์ที่มีความสำคัญที่สุดของเมืองเชียงใหม่

พระธาตุเจดีย์หลวงนั้นถูกสร้างขึ้นในในรัชสมัยพญาแสนเมืองมา (พ.ศ. 1928 - 1945) กษัตริย์องค์ที่ 7 แห่งราชวงศ์มังราย ซึ่งเป็นกษัตริย์ที่ปกครองเมืองเชียงใหม่ในขณะนั้น สร้างขึ้นเพื่ออุทิศส่วนบุญส่วนกุศลให้พญากือนา พระราชบิดา ซึ่งมีตำนานเล่ามาว่า พญากือนาซึ่งได้สวรรคตไปแล้ว ได้ปรากฏตัวแก่พ่อค้าชาวเชียงใหม่ที่เดินทางไปค้าขายที่พม่า ให้มาบอกว่าแก่พญาแสนเมืองมาผู้เป็นโอรสว่า ให้สร้างเจดีย์ไว้ท่ามกลางเวียง ให้สูงใหญ่พอให้คนที่อยู่ไกล 2,000 วา สามารถมองเห็นได้ แล้วอุทิศบุญกุศลเหล่านี้ให้แก่พญากือนา เพื่อให้พญากือนานั้นสามารถไปเกิดในเทวโลกได้ แต่พญาแสนเมืองมาเสด็จสวรรคตเสียก่อน พระนางติโลกจุฑาเทวีผู้เป็นมเหสีได้สืบทอด เจตนารมณ์สร้างต่อ จนเสร็จในรัชสมัยพญาสามฝั่งแกน ใช้เวลาสร้าง 5 ปี

ต่อมาได้มีการปฏิสังขรณ์ในสมัยพญาติโลกราช (พ.ศ. 1984 - 2030) พระองค์โปรดให้หมื่นด้ามพร้าคต นายช่างใหญ่ทำการปฏิสังขรณ์ โดยมีพระมหาสวามีสัทธัมกิติ เจ้าอาวาสองค์ที่ 7 ของวัดโชติการาม (วัดเจย์หลวง) เป็นกำลังสำคัญในการควบคุมดูแล และประสานงาน การปฏิรูปและก่อสร้างครั้งนี้ได้สร้างขยายเจดีย์ให้ใหญ่กว่าเดิม ใช้เวลาในการก่อสร้าง 3 ปี จึงแล้วเสร็จ

ในสมัยมหาเทวีจิรประภา รัชกาลที่ 15 แห่งราชวงศ์มังราย เกิดพายุฝนตกหนัก แผ่นดินไหว พระมหาเจดีย์หลวงได้พังทลายลงมาเหลือเพียงครึ่งองค์ จากนั้นก็ถูกปล่อยทิ้งร้างไปนานกว่า 4 ศตวรรษ พระมหาเจดีย์หลวงที่เห็นปัจจุบันกรมศิลปกรเพิ่งจะบูรณปฏิสังขรณ์เสร็จไปเมื่อ พ.ศ. 2535

เจดีย์หลวงตามคติความเชื่อเรื่องจักรวาลวิทยาของชาวลัวะ คติความเชื่อเรื่องจักรวาลวิทยา ในยุคแรกใช้อินทขีลเป็นสัญลักษณ์สะท้อนความเชื่อดั้งเดิมของชาวลัวะซึ่งได้ผสมผสานกับความเชื่อของพราหมณ์ ในระยะต่อมาเมื่อพระพุทธศาสนาเจริญรุ่งเรืองขึ้นมาก ได้ใช้พระธาตุเจดีย์หลวงเป็นสัญลักษณ์ของศูนย์กลางจักรวาล คตินี้เห็นได้ชัดจากการสร้างเจดีย์หลวงให้สูงใหญ่ ตั้งอยู่กลางใจกลางเมือง เช่นเดียวกับเขาพระสุเมรุ ซึ่งเป็นศูนย์กลางจักรวาล

ปัจจุบันบริเวณวัดเจดีย์หลวงกลางเมืองเชียงใหม่ มีสิ่งสักการะหลากหลายได้แก่ เจดีย์หลวง อินทขีล ต้นยาง กุมภัณฑ์ พระฤๅษี ซึ่งสะท้อนพัฒนาการคติจักรวาลได้ปรับเปลี่ยนไปตามสถานการณ์ที่แวดล้อมของเมือง

คติเจดีย์หลวงในฐานะศูนย์กลางจักรวาล ปรากฏในคัมภีร์มหาทักษาเมือง กล่าวถึง การสร้างวัดสำคัญในเมืองเชียงใหม่ 9 แห่ง โดยกำหนดให้สอดคล้องกับชัยภูมิ และความเชื่อเรื่องทิศทั้ง 4 และทิศเฉียงอีก 4 เป็น 8 เมื่อทิศทั้ง 8 มาบรรจบกัน เกิดจุดศูนย์กลางรวมกันเป็น 9 ถือเป็นเลขมงคล ตำแหน่งจุดศูนย์กลางเมือง เป็นสะดือเมือง กำหนดให้เป็นเกตุเมืองตรงกับวัดเจดีย์หลวง วัดทั้ง 8 แห่งที่สร้างตามทักษาเมือง คือ

มหาเจดีย์หลวงที่พระนางเจ้าติโลกจุฑาราชเทวีทรงก่อสร้างนั้น พระนางทรงให้ยกฉัตรยอดมหาเจดีย์ แล้วปิดด้วยทองคำ พร้อมทั้งเอาแก้ว 3 ลูก ใส่ยอดมหาเจดีย์นั้นไว้ ประดับด้วยโขงประตูทั้ง 4 ด้าน มี พระพุทธรูปปูนปั้นประทับนั่งในโขงทั้ง 4 ด้าน มีรูป พญานาคปั้นเต็มตัว 8 ตัว ตัวละ 5 หัว อยู่ใน 2 ข้างบันได รูปปั้นราชสีห์ 4 ตัว ตั้งอยู่ตรงสี่มุมของมหาเจดีย์ มีรูปปั้นช้างค้ำรายล้อมรอบองค์เจดีย์หลวงนั้นมี 28 เชือก แต่ในประวัติศาสตร์มีเพียง 8 เชือกเท่านั้น ที่มีการตั้งชื่อให้เฉพาะ ซึ่งชื่อช้าง 8 เชือกที่ล้อมเจดีย์หลวง นับจากนับตามลำดับตั้งแต่ตัวที่อยู่ทิศตะวันออกเฉียงเหนือ (ทิศอีสาน) เวียนมาตามทิศตะวันออก มีดังนี้

ตัวที่ 1 เมฆบังวัน ตัวที่ 2 ข่มพลแสน
ตัวที่ 3 ดาบแสนด้าม ตัวที่ 4 หอกแสนลำ
ตัวที่ 5 ก๋องแสนแหล้ง ตัวที่ 6 หน้าไม้แสนเปียง
ตัวที่ 7 แสนเขื่อนก๊าน ตัวที่ 8 ไฟแสนเต๋า

การสร้างรูปปั้นช้างนั้น เป็นการส่งเสริมกำลังเมืองในทางด้านไสยศาสตร์เพื่อให้เมืองมีความแข็งแรงยิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังมีพิธีการสักการบูชาพญาช้างทั้ง 8 เชือก เพราะเชื่อว่า จะทำให้เกิดสวัสดิมงคล นำความสงบสุขมาสู่บ้านเมือง ศัตรูไม่กล้ามารุกรานย่ำยีเมืองได้ เพราะชื่อพญาช้างที่ตั้งขึ้นนั้น เป็นพลังอำนาจก่อเกิดเดชานุภาพ อิทธิฤทธิ์ ข่มขู่บดบัง ขวางกั้น กำจัด ปราบปรามอริราชศัตรูที่จะมารุกราน ให้แพ้ภัยแตกพ่ายหนีไปเอง ซึ่งแต่ละชื่อมีความหมายดังนี้

• เมื่อศัตรูยกพลเสนามารุกราน ล่วงล้ำเข้ามาในเขตพระราชอาณาจักร จะเกิดอาเพศ ท้องฟ้ามืดมิดด้วยเมฆหมอกปกคลุม ธรรมชาติวิปริตแปรปรวน น่ากลัวยิ่งนัก ทำให้ผู้รุกรานหวาดผวาภัยพิบัติ ตกใจกลัวแตกพ่ายหนีไป จึงได้ชื่อว่า “เมฆบังวัน”
• เมื่อผู้รุกรานยกทัพเข้ามาใกล้ แม้จะมีพลโยธาทหารกล้าเรือนแสน ก็จะเกิดอาการมึนเมาลืมหลง ไม่อาจครองสติยับยั้งอยู่ได้ ต้องระส่ำระส่าย แตกพ่ายหนีไป จึงได้ชื่อว่า “ข่มพลแสน”

• เมื่อข้าศึกศัตรูผู้รุกรานเข้ามา แม้จะมีกำลังพลมากมาย มีศาตรา มีด พร้า ด้ามคมเป็นแสน ๆ เล่ม ก็ไม่อาจเข้าใกล้ทำร้ายได้ มีแต่จะเกิดหวาดหวั่นขาดกลัวแตกหนีไป จึงได้ชื่อว่า “ดาบแสนด้าม”
• เมื่อข้าศึกศัตรูผู้รุกรานเข้ามารานรบ แม้จะมีกำลังพลกล้าหาญมากมาย มีศาสตราอันคมยาว หอกแหลนหลาวเป็นแสน ก็ไม่อาจเข้ามาราวีได้ จึงต้องแตกพ่ายหนีไป จึงได้ชื่อว่า “หอกแสนลำ”

• เมื่อข้าศึกศัตรูผู้รุกรานเข้ามา แม้จะมีกำลังพลจำนวนมาก มีอาวุธปืนเป็นแสนกระบอก ก็ไม่สามารถทำอันตรายได้ ต้องแตกพ่ายหนีไป จึงได้ชื่อว่า “ปืนแสนแหล้ง”
• เมื่อผู้รุกรานบุกรุกเข้ามา แม้จะมีกำลังพลมากมาย มีหน้าไม้คันธนูเป็นแสน ๆ ไม่สามารถทำอันตรายได้ ต้องแตกพ่ายหนีไป จึงได้ชื่อว่า “หน้าไม้แสนเกี๋ยง”

• เมื่อข้าศึกอาจหาญล้ำแดนเข้ามา แม้ด้วยกำลังพลหัตถีนึก กองทัพช้างมีเป็นแสนเชือก ก็ไม่อาจหักหาญเข้ามาได้ มีแต่จะอลม่านแตกตื่นแกหนีไปสิ้น จึงได้ชื่อว่า “แสนเขื่อนกั้น” (บางแห่งเป็น แสนเขื่อนก๊าน)

• เมื่อข้าศึกเข้ามาหมายย่ำยี ก็จะเกิดอาการร้อนเร่าเหมือนเพลิงเผาผลาญรอบด้าน เลยแตกพ่ายหนีไปด้วยความทุกข์ทรมาน จึงได้ชื่อว่า “ไฟแสนเต๋า”

วัดเจดีย์หลวงวรวิหาร ได้รับการประกาศเป็นโบราณสถานสำหรับชาติ ตามประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่ม 52 ตอนที่ 0ง วันที่ 8 มีนาคม 2478 พร้อมกับวัดอีกหลายแห่งในจังหวัดเชียงใหม่