ในรัชกาลสมเด็จพระบรมไตรโลกนาถ แห่งราชวงศ์สุพรรณภูมิ พระนครศรีอยุธยา กรุงศรีอยุธยาเป็นช่วงเวลาที่กำลังเจริญเติบโตเป็นมหานครขนาดใหญ่ พระองค์จึงโปรดเกล้าโปรดกระหม่อมให้ย้ายพระราชวังที่ประทับซึ่งสร้างขึ้นตั้งแต่รัชกาลสมเด็จพระรามาธิบดีที่ ๑ หรือพระเจ้าอู่ทอง แห่งราชวงศ์อู่ทอง ไปสร้างใหม่ทางตอนเหนือติดกับกำแพงพระนคร และ แม่น้ำ ส่วนในเขตพระราชวังเดิมนั้นได้ทรงถวายให้เป็นเขตพุทธาวาส หรือวัดพระศรีสรรเพชญ์ในปัจจุบัน เป็นที่เข้าใจกันว่าพระที่นั่งองค์แรกที่สร้างขึ้นในพระราชวังหลวงแห่งใหม่ก็คือ พระที่นั่งสรรเพชญมหาปราสาท สันนิษฐานว่าสร้างขึ้นระหว่างปี พ.ศ. 1991 - 2031 โดยเป็นไม้ แล้วค่อยเปลี่ยนเป็นอิฐทีหลัง

ครั้นถึงแผ่นดินสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวบรมโกศ แห่งราชวงศ์บ้านพลูหลวง ทรงพระกรุณาฯ ดำรัสสั่งให้เจ้าพระยากลาโหมเป็นแม่กองทำการปฏิสังขรณ์พระที่นั่งสรรเพชญมหาปราสาทซึ่งชำรุดอยู่นั้น และโปรดเกล้าให้ปิดทองส่วนยอดทั้งหมด

พระที่นั่งองค์นี้เสียหายทั้งองค์เมื่อเสียกรุงศรีอยุธยาครั้งที่ ๒ ในปี พ.ศ. 2310 และทรุดโทรมตามกาลเวลา จนในปัจจุบันเหลือแต่ฐาน และ กำแพงบางส่วนเท่านั้น