สร้างเมื่อประมาณ พ.ศ. ๒๑๐๐
และรับพระราชทานวิสุงคามสีมา
เมื่อ พ.ศ. ๒๑๑๐
หนังสือคำให้การชาวกรุงเก่า
ตอนที่กล่าวถึงพระอาราม
หลวงในกรุงศรีอยุธยา
ระบุชื่อวัดแห่งหนึ่งว่า
วัดดุสิตมหาพระนเรศวรทรงสร้าง
สันนิษฐานว่า หมายถึงวัดดุสิดาราม
ในพิธีพระราชพิธีถือน้ำพระพิพัฒสัตยา
(ไม่ปรากฏพ.ศ.)

โบราณสถานสำคัญ
เจดีย์ประธาน วัดนี้มีเจดีย์สูงใหญ่เป็นโบราณสถานสำคัญของวัด มีลักษณะเช่นเดียวกับเจดีย์วัดใหญ่ชัยมงคลแต่มีขนาดเล็กกว่า เจดีย์ทรงระฆัง ศิลปะสมัยอยุธยาตอนกลาง การบูรณะซ่อมแซมในสมัยอยุธยาตอนปลาย ตั้งอยู่บนฐานประทักษิณ มีบันไดทางขึ้นลง โดยรอบมีเจดีย์บริวารที่มุมมุมทั้งสี่ ส่วนล่างของเจดีย์เป็นฐานรูปแปดเหลี่ยมลดหลั่นขึ้นไปรองรับมาลัยเถา ด้านบนเป็นองค์ระฆัง ทรงเรียว ถดขึ้นไปเป็นบัลลังก์ย่อมุมไม้สิบสอง รองรับเสาหานที่ล้อมรอบก้านฉัตร ถัดขึ้นไปเป็นปล้องไฉนและปลียอด ด้านหน้าเจดีย์ประดิษฐานด้วยพระพุทธรูปหินทราย

พระอุโบสถ อุโบสถในสมัยอยุธยาตอนปลาย ฐานอุโบสถแอ่นเป็นท้องสำเภา ด้านหน้ามีพาไลและหลังคามีประตูทางเข้าด้านหน้าสองข้าง ด้านข้างเจาะหน้าต่างข้างละบาน มีเสาประดับผนังประดับกลีบบัว หลังคามุงกระเบื้องดินเผา ประดับช่อฟ้าใบระกาทำด้วยไม้ หน้าบันเป็นไม้แกะสลักลายกระหนก ภายในประดิษฐานพระพุทธรูปปูนปั้นสมัยอยุธยา รอบพระอุโบสถเป็นที่ตั้งของใบเสมาหินทรายสีขาว สมัยอยุธยาตอนปลาย ตั้งอยู่บนฐานบัวปูนปั้น

พระวิหาร(ศาลา) ประดิษฐานสิ่งสำคัญคือ รอยพระพุทธบาทหินทรายสีขาว สมัยอยุธยาตอนปลาย(ไม่ปรากฏพ.ศ.ที่สร้าง)และใบเสมาหินทรายแดง
รอยพระพุทธบาท สร้างด้วยหินทรายสีขาว ขนาดยาวประมาณหนึ่งเมตร กว้างประมาณครึ่งเมตร ตรงกลาง

รอยพระพุทธบาทเป็นรูปธรรมจักร นอกธรรมจักรทำเป็นตารางสี่เหลี่ยม ภายในสลักภาพมงคล เป็นลักษณะการสร้างรอยพระพุทธบาทในสมัยอยุธยาตอนปลาย รูปแบบคล้ายๆ กับรอยพระพุทธบาทที่สมเด็จพรเจ้าอยู่หัวบรมโกศส่งไปถวายกษัตริย์ลังกา รอยพระพุทธบาทได้ประดิษฐานอยู่ที่วัดดุสิดารามมาแต่เดิม ชาวบ้าน อยู่ในแอ่งน้ำในบริเวณใกล้วัด จึงนำมาไว้ที่วัดนี้เมื่อประมาณ พ.ศ. ๒๕๐๘ หรือ ๒๕๐๙
สันนิษฐานว่ารอยพระพุทธบาทที่กล่าวถึงในจดหมายเหตุแกมป์เฟอร์ว่า ประดิษฐานอยู่ที่วัดสมณโกฎฐารามนั้น อาจจะคือรอยพระพุทธบาทซึ่งประดิษฐานที่วัดดุสิดารามในปัจจุบัน

เสมาหินทราย อยู่ทางด้านหน้าศาลา ใบเสมาตั้งอยู่บนฐานสูง (พระเฉลิม ฐิตสังวโร) บอกว่าได้มาจากบริเวณใกล้ๆ วัด จากรูปแบบและลวดลายมีผู้สันนิษฐานว่า เป็นใบเสมาสมัยอโยธยา ซึ่งยังไม่เป็นข้อสรุป