หลวงพ่อโสธรน่าจะประดิษฐานอยู่ที่วัดโสธรฯมาตั้งแต่ช่วงต้นกรุงศรีอยุธยา ในราวรัชกาลสมเด็จพระบรมราชาธิราชที่2(เจ้าสามพระยา) หรือประมาณ 500-600 ปีมาแล้ว เป็นพระพุทธรูปหินทรายประกอบสมัยอยุธยาตอนต้น(อู่ทองรุ่นที่ 2 ) ประทับบนพุทธบังลังก์ 4 ชั้น ปูลาดด้วยผ้าทิพย์ อันเป็นรูปแบบที่นิยมกันมากในช่วงอยุธยาตอนปลาย รวมถึงพระพุทธรูปบริวารอีก10 องค์ที่ประดิษฐานรวมกันบนชุกชี ก็มีพุทธลักษณะแบบอยุธยาเช่นเดียวกัน โดยจำนวน 2 ใน 10 องค์นั้นเป็นพระพุทธรูปปางนาคปรก สร้างขึ้นจากไม้มงคล มีพุทธลักษณะค่อนมาทางอยุธยาตอนปลาย ต่างจากพระพุทธรูปบริวารอีก 8 องค์ที่สร้างขึ้นจากหินทรายซึ่งเป็นที่นิยมกันมากในช่วงอยุธยาตอนต้น ทำให้สันนิษฐานได้ว่าวัดโสธรฯและองค์หลวงพ่อโสธรน่าจะตั้งอยู่บริเวณบ้านโสธรนี้มาเป็นเวลาช้านานและมีการบูรณะปฏิสังขรณ์ในยุคสมัยต่อมา เดิมที วัดนี้ก็ชื่อโสธร ตามชื่อคลองโสธร มานานแล้ว ไม่มีหลักฐานที่บอกว่าชื่อ วัดหงษ์ เพราะ เสาหงษ์หัก เลยชื่อ เสาทอน เพี้ยนมาเป็นโสธร ตามตำนานหลวงพ่อโสธร นิราศฉะเชิงเทราและโคลงนิราศปราจีนบุรี ที่แต่งในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว เมื่อกวีเดินทางผ่านบ้านโสธร ก็กล่าวถึงเพียงวัดโสธรเท่านั้น ไม่ได้กล่าวถึงตำนานหลวงพ่อโสธรเลย

ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว พ.ศ. 2416 พระยาวิเศษฤๅไชย(ช้าง) เจ้าเมืองฉะเชิงเทรา ได้สร้างพระอุโบสถวัดโสธรวรารามวรวิหาร และสร้างถนนดินจากหน้าเมืองมาวัดโสธร 26 เส้น นางมีภรรยาได้สร้างศาลาและขุดสระกึ่งกลางถนน สันนิฐานว่าการบูรณะครั้งนั้น ได้พอกปูนปั้นหลวงพ่อโสธรทำให้กลายเป็นพุทธศิลป์ล้านช้าง โดยกลุ่มช่างที่บูรณะมาจากเมืองพนมสารคาม หลังจากนั้นก็ได้ใช้พระอุโบสถเป็นที่ประกอบพิธีถือน้ำพิพัฒน์สัตยา[2]

ส่วนตำนานหลวงพ่อโสธรลอยน้ำมานั้น สันนิฐานว่ามาจากกลุ่มชาวมอญแถววัดโสธรที่นำตำนานพระลอยน้ำจากพระราชพงศาวดารเหนือ มาอธิบายประวัติหลวงพ่อโสธร