วัดโพธิญาณสร้างขึ้นในสมัยกรุงศรีอยุธยาตอนต้น ในรัชสมัยของสมเด็จพระบรมไตรโลกนาถเมื่อครั้งพระองค์เสด็จมาครองเมืองพิษณุโลกระหว่าง พ.ศ. 2006–2031 โดยน่าจะสร้างพร้อม ๆ กับการสร้างกำแพงเมืองพิษณุโลก ยังคงปรากฏร่องรอยแนวกำแพงเมืองเก่าให้เห็นในบริเวณวัด[1] น่าจะถือได้ว่าวัดโพธิญาณเป็นวัดประจำเมืองพิษณุโลกทางด้านทิศเหนือ ติดกับแนวเขตพระราชวังจันทน์ ต่อมาน่าจะได้รับการปฏิสังขรณ์อีกครั้งในรัชสมัยสมเด็จพระนเรศวรมหาราช

ต่อมาถึงในสมัยกรุงศรีอยุธยาตอนปลายและสมัยกรุงธนบุรี เมืองพิษณุโลกถูกทำลายจากภัยสงคราม ทำให้วัดโพธิญาณมีสภาพเป็นวัดร้างมากว่าร้อยปี จนเมื่อ พ.ศ. 2460 พระอาจารย์โต้ได้ธุดงค์มาปักกลดบริเวณซากโบราณสถานวัดร้างนี้ หมื่นชำนาญนิติเพชร (จ่าคร้าม ผลเกิด) พร้อมด้วยชาวบ้านจึงได้นิมนต์พระอาจารย์โต้ให้อยู่จำพรรษา ณ วัดร้างแห่งนี้และร่วมกันบูรณะปฏิสังขรณ์ จนตั้งวัดเมื่อวันที่ 11 พฤษภาคม พ.ศ. 2474 ได้รับพระราชทานวิสุงคามสีมาเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2513 [2]