เมืองเก่าเวสาลี จากการสำรวจของกรมศิลปากร เมื่อ พ.ศ.๒๕๑๑ พบว่าเป็นเมืองสี่เหลี่ยมผืนผ้า มุมมน มีกำแพงดิน ๒ ชั้น มีคูเมืองคั่นกลาง ยาวประมาณ ๗๐๐ เมตร กว้าง ๕๐๐ เมตร สันนิษฐานว่าสร้างขึ้นในสมัยทวารวดี บริเวณที่ตั้งชุมชนเป็นที่ราบลุ่มมีทางน้ำไหลผ่าน จากการขุดแต่งใน พ.ศ.๒๕๓๙ พบว่า โบราณสถานซึ่งอยู่บริเวณด้านตะวันออกของเมืองเป็นศิลปะสมัยอยุธยาตอนปลาย ประกอบด้วยอุโบสถ มณฑป วิหาร เจดีย์ และผลจากการศึกษาหลักฐานชั้นดินทางโบราณคดี พบว่า ก่อนการสร้างโบราณสถาน กลุ่มเมืองเก่าเวสาลีแห่งนี้ ได้มีชุมชนตั้งหลักแหล่งอยู่ก่อนแล้ว เป็นชุมชนในสมัยก่อนประวัติศาสตร์ตอนปลาย ซึ่งได้มีการพัฒนาเข้าสู่การเป็นชุมชนคูน้ำคันดินในสมัยทวารวดี
เมืองเวสาลีเคยเป็นเมืองหน้าด่านเล็ก ๆ ของกรุงละโว้ในดินแดนสุวรรณภูมิ ปรากฏหลักฐานซากวัตถุโบราณ เช่น พระปรางค์ หอสมุด และพระพุทธรูปฝีมือขอมโบราณ ราว พ.ศ.๑๑๐๐-๑๔๐๐ ขอมได้มีอำนาจเจริญรุ่งเรืองในแคว้นสุวรรณภูมิ ตลอดทั้งในแคว้นโคตรบูร แคว้นโยนก และแคว้นทวารวดี โดยมีกรุงละโว้เป็นราชธานี เมืองเวสาลีนี้ได้สร้างขึ้นในสมัยนั้น มีอายุรุ่นราวคราวเดียวกับกรุงสุโขทัย นครโยนก เมืองโอฆะบุรี และเมืองศรีเทพ โดยที่เมืองเหล่านี้ได้สร้างขึ้นไว้เพื่อเป็นเมืองหน้าด่านของกรุงละโว้ทั้งสิ้น
ภายหลังเมืองเวสาลีตกอยู่ภายใต้การปกครองของกรุงสุโขทัย และได้ถูกปล่อยร้างมาราว ๔๐๐ ปี จนถึง พ.ศ.๒๑๙๙ สมัยสมเด็จพระนารายณ์มหาราช กษัตริย์ไทยรัชกาลที่ ๒๘ แห่งกรุงศรีอยุธยา ได้ทรงบูรณปฏิสังขรณ์ เมืองละโว้ขึ้นเป็นราชธานีอีกแห่ง ให้ชื่อเมืองลพบุรี พระองค์ทรงดำริเห็นว่า หัวเมืองฝ่ายเหนือยังไม่สงบลงได้ง่าย เพราะมีพม่าคอยหนุนหลัง ประกอบเป็นที่ราบลุ่มทำนาข้าวได้ดี เหมาะแก่การที่จะตั้งกองรักษาด่านไว้เพื่อป้องกันข้าศึกทางฝ่ายล้านนา จึงได้บูรณะเมืองเวสาลีขึ้นใหม่ การเดินทาง จากทางหลวงหมายเลข ๓๓๓๐ จากอำเภอตากฟ้า เลี้ยวขวาระหว่างหลักกิโลเมตรที่ ๒๗-๒๘ ถนนบ้านหนองไผ่-บ้านโคกเจริญ ตรงหัวโค้งแรกจะมีทางตรงขึ้นไปประมาณ ๑ กิโลเมตร เมืองเก่าเวสาลีอยู่ทางขวามือ