พระประธานในโบสถ์เป็นพระพุทธรูปทรงเครื่อง มีพระนามว่า พระพุทธนิมิตวิชิตมารโมลีศรีสรรเพชญ์บรมไตรโลกนาถ ขนาดหน้าตักกว้าง 9 ศอก สูง 3 วา หล่อด้วยโลหะปิดทองทั้งองค์  เป็นพระสัมฤทธิ์ขนาดใหญ่ตามคติการสร้างพระในสมัยอยุธยาตอนต้น แต่ลักษณะของพระพุทธรูปทรงเครื่องแบบจักรพรรดิราช สวมมงกุฎ มีสร้อยสังวาล ทับทรวง นั้นเป็นศิลปะในสมัยพระเจ้าปราสาททอง คล้ายกับพระพุทธรูปก่ออิฐในเมรุทิศเมรุรายวัดไชยวัฒนาราม จึงเข้าใจว่าพระประธานน่าจะได้รับการปฎิสังขรณ์ในสมัยพระเจ้าปราสาททองเช่นเดียวกัน

ส่วนพระอุโบสถใหญ่นี้มีความยาวประมาณ 41 เมตรครึ่ง นับว่าใหญ่กว่าวัดอื่นๆ ในอยุธยา ตั้งอยู่บนฐานสูงทำให้ตัวพระอุโบสถดูสูงใหญ่ตระการตา  หน้าบันของอุโบสถเป็นไม้แกะสลัก ลงรักปิดทองประดับกระจก รูปแกะสลักเป็นพระนารายณ์ทรงครุฑ ซึ่งเหยียบอยู่บนเศียรของพญานาค ล่างลงไปเป็นราหู ล้อมรอบด้วยหมู่เทวดาประนมมืออยู่ 26 องค์ ประตูเข้าด้านหน้าอุโบสถมีถึง 3 บาน ช่องกลางซึ่งด้านบนประดับเป็นยอดปราสาทมีขนาดใหญ่ตามคติที่ว่าเป็นประตูสำหรับบุคคลสำคัญเท่านั้น ต่อมาได้รับการดัดแปลงให้กลายเป็นซุ้มหน้าต่างแทนประตู

วิหารพระคันคันธารราฐ วิหารน้อยหรือวิหารเขียน สร้างขึ้นในสมัยรัชกาลที่ 3 ภายในวิหารประดิษฐานพระคันธารราฐ พระพุทธรูปศิลาสมัยทวารวดี ปางปฐมเทศนา ประทับห้อยพระบาท พระยาไชยวิชิต (เผือก) จารึกว่าอัญเชิญมาจากวัดมหาธาตุในอยุธยา บ้างก็ว่ามาจากเมืองลังกา แต่มีบันทึกหลักฐานในสมัยรัชกาลที่ 5 กล่าวว่าเดิมอยู่ที่วัดพระเมรุ จ. นครปฐม

พระพุทธรูปศิลาสมัยทวารวดีเช่นพระคันธารราษฎร์ ปรากฏในโลกเพียงหกองค์เท่านั้น คือนอกจากที่วัดหน้าพระเมรุแล้ว ยังมีที่อินโดนีเซียหนึ่งองค์ วัดพระปฐมเจดีย์สามองค์ และพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ เจ้าสามพระยาหนึ่งองค์

องค์พระพุทธรูปมีลักษณะที่น่าสังเกตหลายประการ คือ
1. พระรัศมีรอบพระเศียร ซึ่งมีเปลวฉายออกมาโดยรอบนั้น ชี้ให้เห็นอิทธิพลของจีน
2. ชายจีวรถูกถลกสูง เผยให้เห็นถึงพระชานุซ้ายของพระพุทธเจ้า ดูแปลกไปจากพระพุทธรูปที่พบทั่วไปในประเทศไทย เป็นเช่นเดียวกับที่นิยมทำพระศรีอาริยเมตไตรยในประเทศจีน สมัยราชวงศ์ถัง
3. พระหัตถ์ทั้งคู่วางราบอยู่บนเข่าทั้งสอง ซึ่งแปลกไปจากปางต่าง ๆ ที่รู้จักกันในประเทศไทย

นอกจากพระพุทธนิมิตวิชิตมารโมลีศรีสรรเพชญ์บรมไตรโลกนาถในพระอุโบสถและพระคันคันธารราฐที่วิหารเขียนแล้ว หากเดินมาทางด้านหลังตามป้ายบอกทางจะพบกับพระพุทธรูปที่มีอายุเก่าแก่อีกสามองค์ได้แก่

พระพุทธลีลา 800 กว่าปี สมัยลพบุรี ณ พระวิหารหลวง
หลวงพ่อขาว 500 กว่าปี ด้านหลังพระอุโบสถ
หลวงพ่อเชียงแสน 700 กว่าปี เนื่องจากป้ายบอกทางไม่เด่นชัด น่าจะประดิษฐานในศาลาด้านหลังวิหารหลวง

หลังจากเดินมากราบไหว้หลวงพ่อขาว เมื่อเดินออกมาจะพบกับโบราณสถานที่ยังหลงเหลือที่ไม่ได้รับการบูรณะ อันได้แก่เจดีย์รายซึ่งเป็นเจดีย์ทรงระฆังสามองค์ตั้งเรียงกันเป็นแถว สังเกตให้ดีทีที่เจดีย์องค์ด้านทิศใต้จะมีเศียรพระถูกรากโพธิ์ปกคลุมคล้ายที่วัดมหาธาตุ