วัดแห่งนี้สร้างขึ้นในสมัยสมเด็จพระเจ้าทรงธรรม แห่งกรุงศรีอยุธยา เมื่อปีพุทธศักราช ๒๑๖๗ ตามพระราชพงศาวดารกล่าวไว้ว่า ในรัชสมัยสมเด็จพระเจ้าทรงธรรม ได้มีพระสงฆ์ไทยคณะหนึ่งเดินทางไปนมัสการพระพุทธบาท ณ เขาสุมนกูฏในลังกาทวีป ในคราวนั้นพระสงฆ์ชาวลังกาทวีปกำลังสอบประวัติ และที่ตั้งแห่งรอยพระพุทธบาททั้งปวงตามที่ปรากฏอยู่ในตำนาน ว่ามีเพียง ๕ แห่ง และ ๑ ใน ๕ นั้น ประดิษฐานอยู่บนไหล่เขาสุวรรณบรรพต ข้างทิศอุดร เหนือกรุงศรีอยุธยา
ครั้นบรรดาพระสงฆ์ไทยกลับจากลังกา ได้ทูลสมเด็จพระเจ้าทรงธรรมให้ทรงทราบ พระองค์จึงโปรดเกล้าฯให้เที่ยวตรวจดูภูเขาต่างๆตามหัวเมือง ครานั้นเองเจ้าเมืองสระบุรีได้ความจากพรานบุญว่า มีศิลาลักษณะเป็นแอ่ง มีน้ำขังอยู่ ครั้นพรานบุญยิงเนื้อทรายบาดเจ็บ เนื้อนั้นหนีเข้าไปในพุ่มไม้รกบนไหล่เขา ตรงแอ่งรอยน้ำนั้นอันแต่พอเนื้อ นก กินได้ ครู่หนึ่งเมื่อกลับออกมา บาดแผลที่ถูกยิงก็หายไปสิ้น พรานบุญแปลกใจจึงเดินเข้าไปดู ก็พบศิลามีแอ่งน้ำอยู่ จึงตักน้ำขึ้นมาดื่มกิน พร้อมกับลูบเนื้อลูบตัว ทำให้เกลื้อนกลากที่เป็นอยู่ หายไปหมดสิ้น นายพรานเห็นประหลาด จึงวักน้ำออกมาจนแห้ง แล้วก็เห็นพระลักษณะสำคัญ เป็นรอยเท้าคนโบราณ
เจ้าเมืองสระบุรีได้แจ้งเข้ามายังกรุงศรีอยุธยา สมเด็จพระเจ้าทรงธรรมจึงเสด็จพระราชดำเนินไปทอดพระเนตร แล้วทรงเห็นว่าเป็นรอยพระพุทธบาท ด้วยมีลายลักษณ์กงจักร ประกอบด้วยมหามงคล ๑๐๘ ประการ ทรงโสมนัสเลื่อมใสยิ่งนัก จึงโปรดเกล้าฯ ให้สร้างพระมหามณฑปสวมรอยพระพุทธบาท พร้อมทั้งสร้างพระอุโบสถ พระวิหาร ศาลาการเปรียญ กุฏิสงฆ์ สำหรับพระภิกษุสามเณร เพื่อดูแลรักษารอยพระพุทธบาท และบำเพ็ญสมณธรรม
การก่อสร้างใช้เวลาทั้งสิ้น ๔ ปีจึงแล้วเสร็จ สมเด็จพระเจ้าทรงธรรมได้เสด็จฯไปประกอบพิธีสมโภช ๗ วัน และพระราชทานนามว่า “วัดพระพุทธบาท” แต่ชาวบ้านนิยมเรียกสั้นๆว่า “วัดพระบาท”
สำหรับรอยพระพุทธบาทนั้น มีขนาดความกว้างทั้งสิ้น ๒๑ นิ้ว ยาว ๖๐ นิ้ว และลึก ๑๑ นิ้ว มีทองคำปิดหุ้มอยู่โดยตลอด มีศิลาก่อเป็นขอบไว้ เป็นรูปบัวคว่ำบัวหงาย หุ้มทองคำประดับเพชรพลอย และมีมณฑปน้อยสร้างด้วยไม้แกะสลักลวดลายวิจิตร ปิดทองประดับกระจกสี สวมรอยพระพุทธบาทไว้อีกชั้นหนึ่ง
