วัดญาณเสนไม่ปรากฏหลักฐานว่าใครเป็นผู้สร้าง เดิมชื่อ วัดยานุเสน กรมการศาสนาระบุว่า สร้างขึ้นเมื่อประมาณ พ.ศ. 1920 ซึ่งเป็นช่วงอยุธยาตอนต้น ได้รับพระราชทานวิสุงคามสีมาเมื่อ พ.ศ. 1930 ปรากฏหลักฐานว่า ได้มีการสร้างร่องน้ำหรือทางชักน้ำใต้กำแพงวัดญาณเสน ที่เรียกว่า ช่องมหาเถรไม้แช่ เพื่อชักน้ำจากแม่น้ำลพบุรีลงใต้กำแพง ผ่านใต้ถนนป่าตะกั่วไปลงคลองขุด จากคลอดขุดไปลงบึงพระราม ทำให้บึงพระรามมีน้ำที่สะอาดอยู่ตลอดเวลา เมื่อเวลาผ่านไปร่องน้ำใต้กำแพงนี้ถูกทับถมจนไม่อาจใช้เป็นทางน้ำได้อีก

กรมศิลปากรได้ขึ้นทะเบียนโบราณสถานแห่งชาติ เมื่อวันที่ 18 มีนาคม พ.ศ. 2584[1] เมื่อกรมศิลปากรรได้ทำการขุดแต่งและบูรณะแล้วตั้งแต่ พ.ศ.2487 ได้พบโบราณวัตถุและศิลปวัตถุหลายชิ้น ที่สำคัญคือ แผ่นทองคำรูปสัตว์ต่าง ๆ เป็นศิลปะอยุธยา พระพุทธรูปสัมฤทธิ์ ซึ่งพบทั้งที่เป็นของสมัยลพบุรีและสมัยอยุธยา ปัจจุบันเก็บรักษาไว้ที่พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ พระนคร