หลวงพ่อธรรมจักร ประดิษฐาน ณ พระวิหารด้านหน้าวัดธรรมามูลวรวิหาร บริเวณเชิงเขาธรรมามูลตำบลธรรมามูล อำเภอเมืองชัยนาท จังหวัดชัยนาท ซึ่งเป็นวัดเก่าแก่มาตั้งแต่สมัยกรุงศรีอยุธยา สันนิษฐานว่า พระมาหาธรรมราชา กษัตริย์แห่งราชวงศ์สุโขทัย ทรงสร้างวัดนี้ขึ้นในปี พ.ศ. ๒๑๒๐ ตามตำนานกล่าวว่า หลวงพ่อธรรมจักรลอยน้ำมา เมื่อมาถึงหน้าวัดพระและชาวบ้านจึงอัญเชิญประดิษฐานอยู่ในวิหาร เป็นพระพุทธศิลปะร่วมสมัยเชียงแสน –สุโขทัย สร้างด้วยปูนปั้นปางห้ามญาติประทับยืนบนฐานดอกบัว พระหัตถ์ทรงยกขึ้นเสมอพระอุระ หันพระพักตร์ไปทางทิศเหนือ ในผ่าพระหัตถ์ขวาที่ขึ้นมีรูปธรรมจักรติดอยู่แปลกกว่าพระพุทธรูปทั่วไป เป็นลักษณะหนึ่งของมหาปุริสลักษณะ ๓๒ ประการ จึงได้นามว่าหลวงพ่อธรรมาจักร หลวงพ่อธรรมจักรเป็นพระพุทธรูปคู่บ้านคู่เมืองของจังหวัดชัยนาท ประชาชนจังหวัดชัยนาทและจังหวัดใกล้เคียงมีความเลื่อมใสศรัทธาว่าเป็นพระพุทธรูปที่มีความศักดิ์มากเป็นศูนย์รวมจิตใจของประชาชนทั่วไป จังหวัดชัยนาทนำสัญลักษณ์พระธรรมจักรมาเป็นสัญลักษณ์และตราประจำจังหวัดชัยนาท

พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวเคยเสด็จมานมัสการหลวงพ่อธรรมจักรถึง ๓ ครั้ง คือใน ร.ศ. ๑๒๐ ร.ศ. ๑๒๕ และ ร.ศ. ๑๒๗ มีข้อความปรากฏในหนังสือประวัติศาสตร์ประพาสต้น มีพระราชหัตถเลขา ฉบับที่ ๘ เดือน ตุลาคม ร.ศ. ๑๒๐ ถึงกรมหลวงเทวะวงษ์วโรปการ ความว่า เวลาเช้า ๓โมงเศษ ถึงธรรมามูลขึ้นเขาราษฎรอยู่มากพระวิหารใหญ่หลังคาพังทลายลงทั้งแถบจำต้องปฎิสังขรณ์ เมือนมัสการพระ แจกเสมาราษฎรแล้วลงเรือเดินทางต่อมาอีก ส่วนพระราชหัตถเลขาฉลับลงวันที่ ๙ สิงหาคม ร.ศ. ๑๒๕ ทรงบันทึกไว้ว่า บ่าย ๒ โมงครึ่ง ได้ออกเรือแวะที่โรงทหาร (คือที่ตั้งศาลากลางปัจจุบัน) ขึ้นตรวจแถวกลับจากโรงทหารขึ้นมาถึงเขาธรรมามูล ๔โมงครึ่ง ข้ามไปถ่ายรูปที่หาดตรงข้ามจนเย็น จึงเข้าเรี่ยไรปฎิสังขรณ์ศาลาและพระวิหารขึ้นไม่และสันนิษฐานว่าสมเด็จพระศรีพัชรินทราบรมราชินีนาถพระพันปีจะตามเสด็จมาด้วย ซึ่งมีหลักฐานจากรึกในแผ่นหินอ่อนที่โคนด้านบนของเสาต้นกลางของซุ้มบันไดวัดธรรมามูล นอกจากนี้สมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ กรมพระยาดำรงราชานุภาพยังได้เสด็จมานมัสการหลวงพ่อธรรมจักร ณ วัดแห่งนี้ด้วย มีความความเป็นหลักฐานที่ทรงนิพนธ์ไว้ในหนังสือสาส์นสมเด็จลงวันที่ ๑๒ มกราคม พ.ศ. ๒๔๘๑ เป็นลายพระหัตถ์ที่มีถึงสมเด็จเจ้าฟ้ากรมพระยานริศรานุวัดติวงศ์ความตอนหนึ่งว่า เมื่อปีแรกหม่อมฉันเป็นเสนาบดีกระทรวงมหาดไทยใน พ.ศ.๒๔๕๓ ขึ้นไปตรวจราชการหัวเมืองเหนือเมื่อฤดูน้ำ ได้พระราชทานกฐินหลวงไปทอดที่วัดธรรมามูลด้วย หม่อมฉันไปพักแรมที่ เมืองชัยนาท รุ่งเช้าออกจากเมืองชัยนาทขึ้นไปบนเขาธรรมามูล กรมศิลปากร ได้ประกาศขึ้นทะเบียนโบราณสถานในราชกิจจานุเบกษา เล่มที่ ๕๒ ตอนที่ ๗๕ วันที่ ๘ มีนาคม พ.ศ. ๒๔๗๘