วัดโลกยสุธาราม สันนิษฐานว่าได้สร้างขึ้นในสมัยกรุงศรีอยุธยาตอนกลาง ในรัชสมัยสมเด็จพระนครินทราธิราช พระราชบิดาเจ้าสามพระยา ราว พ.ศ. 1995 วัดนี้มีพระพุทธไสยาสน์ ปางไสยาสน์ ที่ใหญ่ที่สุดในเกาะเมืองอยุธยา ประดิษฐานอยู่กลางแจ้ง ก่ออิฐถือปูน มีความยาว 42 เมตร และสูง 8 เมตร พระเศียรหันไปทางทิศเหนือ พระพักตร์หันไปทางทิศตะวันตก พระบาทหันไปทางทิศใต้ ด้านหลังเป็นทิศตะวันออก ที่พระเศียรมีดอกบัวรองรับ พระบาทซ้อนกันเป็นมุมฉาก นิ้วพระบาทยาวเท่ากัน มีดอกบัวเกยซ้อนรองรับพระเศียรแทนพระเขนย สันนิษฐานว่าแต่เดิมเป็นพระพุทธรูปไม่ทรงเครื่อง แต่การบูรณะใน พ.ศ. 2499 คงมีการแก้พระเศียรเป็นอย่างพระพุทธรูปทรงเครื่อง รอบองค์พระมีเสาอิฐ 8 เหลี่ยม รวม 24 ต้น ซึ่งแต่เดิมคงจะมีการสร้างวิหารครอบพระพุทธไสยาสน์ แต่ไม่ปรากฏหลักฐานว่าได้พังทลายลงเมื่อใด

พระพุทธไสยาสน์องค์นี้ได้รับการขุดแต่งโดยโรงงานสุรา ร่วมกับกรมศิลปากร เมื่อปี พ.ศ. 2497 และต่อมาในปี พ.ศ. 2532 คุณหญิงระเบียบ ธำรงนาวาสวัสดิ์ และครอบครัว ได้บูรณะพระพุทธไสยาสน์เพื่ออุทิศส่วนกุศลให้แก่ นาย ธำรง และ พลเรือตรีถวัลย์ ธำรงนาวาสวัสดิ์ อดีตนายกรัฐมนตรี