วัดนางพญาสร้างขึ้นมาในช่วงพุทธศตวรรษที่ 21 อยู่ในช่วงต้นอยุธยาปลายสุโขทัย การสร้างวัดเป็นลักษณะการผสมผสานระหว่างสุโขทัยและอยุธยาเข้ามาได้ด้วยกัน
ตำนาน
ประวัติของวัดแห่งนี้บอกไว้ว่า นายเทียน ชาวบ้านในท้องถิ่นได้กราบทูลรัชกาลที่ 6 โดยอ้างเรื่องราวที่อ่านมาจากตำนานฉบับหนึ่งที่ไฟไหม้ไปแล้วว่า วัดนี้สร้างโดยผู้หญิง คือ พระนางพสุจเทวี พระธิดาของเจ้ากรุงจีน ซึ่งเป็นพระอัครมเหสีของพระร่วง ซึ่งพระร่วงเกิดจากแม่ที่เป็นพญานาค มีตานายพรานคนหนึ่งเก็บไปเลี้ยง เมื่อพระร่วงเติบโตขึ้น ตาจึงนำไม้ทองหลางมาแกะสลักเป็นตุ๊กตาให้ พระร่วงก็นำตุ๊กตานี้ไปด้วยทุกที่ วันหนึ่งพระร่วงถือตุ๊กตาจนเมื่อย จึงวางตุ๊กตาลงแล้วพูดว่าให้น้องเดินเอาเองบ้าง ปรากฏว่าตุ๊กตากลายเป็นคนเดินได้จริงๆ นั่นก็คือ พระลือ จึงทำให้พระร่วงเป็นที่กล่าวขานว่าเป็นผู้ที่มี วาจาศักดิ์สิทธิ์ พระร่วงสามารถล่องเรือสำเภาข้ามแม่น้ำผ่านมรสุมไปถึงเมืองจีนได้ เจ้ากรุงจีนได้ชื่นชมความสามารถจึงยกพระธิดาและช่างจีนมาให้ ต่อมาพระร่วงสั่งพระนางพสุจเทวีไว้ว่าจะไปอาบน้ำที่บริเวณแก่งหลวง ครั้นที่ไม่ได้กลับมาขึ้นครองเมืองแล้วให้พระนางพสุจเทวีขึ้นครองเมืองแทนพระองค์ไปได้เลย พระร่วงซึ่งมีวาจาศักดิ์สิทธิ์ได้อันตรธานหายไปที่แก่งหลวงพระนางพสุจเทวีจึงได้ขึ้นครองเมืองแทนพระร่วง และได้สร้างวัดขึ้นมา ซึ่งชาวบ้านมีความเชื่อกันว่าผู้หญิงที่มาขอพรวัดนี้จะได้ตามสมหวังปรารถนา ตัวอย่างเช่น นางสาวไทยปี พ.ศ. 2533 มาขอพรพร้อมกันสี่คน ได้ตำแหน่งทั้งสี่คน
วิหาร
เป็นอาคารทึบขนาด 7 ห้อง หลังคาเป็นเครื่องไม้มุงกระเบื้องดินเผา มุขด้านหน้าและด้านหลัง ภายในวิหารมีฐานชุกชีที่เคยประดิษฐานพระพุทธรูป ปัจจุบันยังคงมีเสารองรับชายคาอยู่ เสาสี่เหลี่ยม เรียกว่า เสาพาลัย เป็นแบบอยุธยา ส่วนเสากลมแบบสุโขทัย ตามเสาทุกด้านมีเทพพนมและลวดลายต่างๆ ทำด้วยสังคโลกไม่เคลือบ กำแพงวิหารที่ยังเหลืออยู่ทางทิศใต้ก่อผนังเป็นช่องแสง มีลวดลายปูนปั้นโบราณ
ลวดลายปูนปั้นโบราณที่อยู่ในกรอบสี่เหลี่ยม เรียกว่า กรอบลูกฟัก ด้านในของกรอบลูกฟักมีลวดลาย หัวใจสี่ดวงประกอบกัน เรียกว่า
หัวยู่อี่ แปลว่า สมหวังดังปรารถนา ตรงกลางเป็นลายเทพพนม ประกอบกับมีลวดลายพันธุ์พฤกษา กิ่งก้านดอกใบผล
กรอบลูกฟักด้านล่างมีลวดลายหัวใจสี่ดวงประกอบกัน ตรงกลางเป็นลวดลายดอกเบญจมาศ และมนุษย์กึ่งวานรกำลังวิ่ง มุมสี่ด้าน เรียกว่า ค้างคาว ซึ่งชาวจีนเชื่อว่าค้างคาวเป็นสัตว์อายุวัฒนะ หมายถึง อายุยืนยาว ช่องลูกกรงมีลวดลายหัวใจสี่ดวงประกอบกัน ตรงกลางเป็นลวดลายดอกเบญจมาศ และมีลวดลายรักร้อย หลังคาถูกสร้างขึ้นมาภายหลัง โดยกรมศิลปากร เพื่อคงสภาพให้กำแพงที่หลงเหลืออยู่
ซึ่งลวดลายปูนปั้นโบราณที่กำแพลงด้านนอกของวิหาร ช่างศรีสัชนาลัยได้นำไปเป็นแรงบันดาลใจที่คัดลอกลายนำไปประดิษฐ์เป็นลวดลายทอง เรียกว่า ทองโบราณศรีสัชนาลัย ที่มีลักษณะโดดเด่นของเมืองศรีสัชนาลัย
เจดีย์ประธาน
ได้รับอิทธิพลมาจากเจดีย์วัดประธานวัดพระศรีสรรเพชญ์ จังหวัดพระนครศรีอยุธยา เป็นทรงระฆังแบบลังกา หรือทรงกลมตั้งอยู่บนฐานประทักษิณ มีฐานเขียง 3 ชั้นรองรับชั้นลูกแก้วอกไก่และมาลัยเถา 3 ชั้น ที่ชั้นมาลัยเถาที่รองรับตัวระฆังก่อซุ้มยื่นออกมาทั้งสี่ทิศ ซุ้มด้านหน้ามีบันไดทางขึ้นจนถึงภายในเจดีย์ ตรงกลางโถงมีแกนเจดีย์ประดับด้วยลวดลายปูนปั้น และซุ้มพระพุทธรูปทั้ง 4 ทิศ สันนิษฐานว่าภายในเคยมีพระพุทธรูปประดิษฐานอยู่ แต่ก็ได้ย้ายพระพุทธรูปไปประดิษฐานในกรุงเทพมหานคร ฐานสี่เหลี่ยมบนตัวระฆัง เรียกว่า ฐานบัลลังก์ ไม่มีเสาหาน ปล้องไฉนที่วัดนางพญาแตกต่างจากวัดอื่นตรงที่ มีเส้นคั่นแต่ละปล้อง และปลียอด มีเสาตามประทีปอยู่รอบๆ ซึ่งเอาไว้จุดไฟในตอนกลางคืน ระหว่างเสาตามประทีปเคยมีรูปปั้นช้างเล็กๆอยู่ 40 ตัว แต่ได้ผุพังไปตามกาลเวลา ที่สันนิษฐานว่าเคยมีช้างอยู่เพราะมีรูซึ่งเป็นหมุดตัวยึดตัวช้างไว้
อุโบสถ
มีใบเสมาคู่รอบอุโบสถ หลงเหลือฐานชุกชีไว้ สันนิษฐานว่าน่าจะมีลักษณะคล้ายพระวิหารคือ มีมุขหน้าและหลัง หลังคาคลุมไปถึง
เสาที่ตั้งเป็นแนวนอกพระอุโบสถ มีบันไดขึ้นทั้งด้านหน้าและด้านหลังด้านละ 2 ข้าง
กุฏิสงฆ์
สร้างอยู่ด้านนอกของวัด สร้างเป็นไม้อยู่บริเวณกอไผ่ เมื่อมีพิธีกรรมทางศาสนาจะใช้ทางเดินสงฆ์ในการเข้าวัด