เมืองพิมายเป็นเมืองที่สร้างตามแบบแผนของศิลปะเขมร มีลักษณะเป็นเวียงสี่เหลี่ยม ชื่อ พิมาย น่าจะมาจากคำว่า วิมาย หรือ วิมายปุระ ที่ปรากฏในจารึกภาษาเขมรบนแผ่นหินตรงกรอบประตูระเบียงคดด้านหน้าของปราสาท จากหลักฐานศิลาจารึกและศิลปะสร้างบ่งบอกว่า ปราสาทหินพิมายคงเริ่มสร้างขึ้นสมัยพระเจ้าสุริยวรมันที่ 1 ราวพุทธศตวรรษที่ 16 ในฐานะเทวสถานของศาสนาพราหมณ์ รูปแบบของศิลปะเป็นแบบบาปวนผสมผสานกับศิลปะแบบนครวัด ซึ่งหมายถึงปราสาทนี้ได้ถูกดัดแปลงมาเป็นสถานที่ทางศาสนาพุทธในสมัยพระเจ้าชัยวรมันที่ 7[3]

เมื่ออิทธิพลของวัฒนธรรมขอมเริ่มเสื่อมลงหลังรัชสมัยของพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 และมีการสถาปนาอาณาจักรสุโขทัยในเวลาต่อมา เมืองพิมายคงจะหมดความสำคัญลง และหายไปในที่สุด เนื่องไม่ปรากฏหลักฐานเกี่ยวกับเมืองพิมายเลยในสมัยสุโขทัย