วัดพระธาตุเชิงชุมวรวิหาร มีโบราณสถาน โบราณวัตถุสำคัญ ๆ นับแต่องค์พระธาตุเชิงชุม หลวงพ่อพระ พุทธองค์แสน พระอุโบสถ พระวิหาร หอจำศีล ( สิมหลังเล็ก) 90 ไตร ฯลฯ ในที่นี้ขอ อธิบายเฉพาะตัวสถาปัตยกรรมขององค์พระธาตุเท่านั้น
พระธาตุเชิงชุมเป็นเจดีย์ก่ออิฐถือปูนสี่ เหลี่ยม สูง 24 เมตรเศษ มีซุ้มประตู 4 ด้าน คือ ด้านตะวันตก ด้านเหนือ ด้านใต้ ลักษณะประตูเป็นประตู ปิด - เปิด ได้แต่เปิดไม่ได้มากเพราะติด องค์สถูปภายใน ซึ่งเจดีย์องค์ใหม่สร้างครอบไว้ ส่วนด้านตะวันออกเป็นประตูทางเข้าสถูปภายใน วิหาร
ทรวดทรงของพระธาตุเชิงชุม เป็นทรงเจดีย์ สี่เหลี่ยมลดชั้นจากฐานขึ้นไปสู่ยอดเป็น ช่วง ๆ 3 ช่วง จึงถึงเต้าระฆัง และรับด้วย ดวงปลีที่ทำเป็นทรงบัวเหลี่ยมปักยอดฉัตร ทองคำ ลักษณะการลดชั้นเจดีย์รับด้วยดวงปลี ทรงบัวเหลี่ยม ทำให้องค์พระธาตุเชิงชุมมี ความสวยงามกระทัดรัดไม่เทอะทะ เช่น เจดีย์ทรง ฐานกว้างเตี้ย นอกจากนี้สถาปนิกยังสร้างให้ซุ้ม ประตู 3 ด้าน เพื่อให้ประชาชนเห็นองค์พระธาตุ (สถูป) เดิมภายใน ต่อมาได้มีการ นำพระพุทธรูปปางห้ามญาติ อิทธิพลล้านช้าง มาติดไว้ในซุ้มทั้ง 3 ด้าน นับว่าเป็น ส่วนประกอบองค์สถาปัตยกรรมที่น่าสนใจ และเป็นประติมากรรม แบบล้านช้างที่แท้จริง
องค์ประกอบสำคัญขององค์พระธาตุเชิงชุมคือ ซุ้มประตูโขงทรงหอแก้วดอ เป็นลักษณะหอแก้วเฟื่อง คือ มีขนาดพองาม และ ในพื้นที่ครึ่งหนึ่งของปริมณฑล ทำให้พื้นที่ บริเวณฐานเจดีย์องค์พระธาตุสวยงาม ในส่วนราย ละเอียดของซุ้มประตูนั้นเป็นงานสถาปัตยกรรมฝีมือช่าง ชั้นครู โดยเฉพาะลายของก้นหอยซึ่งทำขนาด ใหญ่น้อยเรียงกันไป เพียงแต่มีปูนขาวทาบ ทับนนหนาปิดบังความคมชัดของลายก้นหอย อันวิจิตรบรรจง

เป็นสถานที่ พระพุทธเจ้าเคยเสด็จมาโปรดชาวเมืองหนองหาร หลวง และกล่าวว่าบริเวณนี้เป็นที่บรรจุพระบาท ของพระพุทธเจ้า 4 พระองค์ คือ พระพุทธเจ้า ทรงพระนามว่า กุกสันโธ โกนาคมโน กัส สะโป และโคตมะ