ภายในหอพระธาตุมณเฑียรทางทิศเหนือเป็นบริเวณที่ตั้งพระแท่นไม้จำหลักลายปอดทองลดหลั่นกันหลายชั้น ชั้นบนสุดเป็นพระวิมาน ได้แก่

• สมเด็จพระปฐมบรมมหาชนก
• พระบาทสมเด็จพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลกมหาราช
• พระบาทสมเด็จพระพุทธเลิศหล้านภาลัย
• พระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว
• พระอัครชายา (หยก)
• สมเด็จพระอมรินทราบรมราชินี
• สมเด็จพระศรีสุริเยนทราบรมราชินี
• สมเด็จพระเจ้าพี่นางเธอ เจ้าฟ้ากรมพระศรีสุดารักษ์
• สมเด็จพระเจ้าพี่นางเธอ เจ้าฟ้ากรมพระเทพสุดาวดี
• สมเด็จพระศรีสุลาไลย

พระบรมอัฐิในอดีต

เดิมในหอพระธาตุมณเฑียร ประดิษฐานพระบรมอัฐิของพระมหากษัตริย์ และพระบรมวงศ์ แต่เมื่อมีการสร้างพระที่นั่งจักรีมหาปราสาทก็มีการเชิญขึ้นไปประดิษฐานบนพระวิมานบนพระที่นั่ง มีรายพระนาม ดังนี้

• พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว เชิญไปประดิษฐานบน พระที่นั่งจักรีมหาปราสาทในรัชกาลที่ 5
• สมเด็จพระนางเจ้าโสมนัสวัฒนาวดี เชิญไปประดิษฐานบน พระที่นั่งจักรีมหาปราสาทใน รัชกาลที่ 5
• พระนางเจ้ารำเพยภมราภิรมย์ เชิญไปประดิษฐานบนหมู่พระที่นั่งจักรีมหาปราสาทในรัชกาลที่ 5
• สมเด็จพระบรมโอรสาธิราช เจ้าฟ้ามหาวชิรุณหิศ สยามมกุฎราชกุมาร เชิญไปประดิษฐานบน พระที่นั่งจักรีมหาปราสาทในรัชกาลที่ 9
• สมเด็จพระมหิตลาธิเบศร อดุลยเดชวิกรม พระบรมราชชนก เชิญไปประดิษฐานบน พระที่นั่งจักรีมหาปราสาทในรัชกาลที่ 9