ด้านทิศตะวันออกเฉียงเหนือของตัวเมือง โดยแยกจากถนนรอบเมืองไปประมาณ 500 เมตร วัดนี้ตั้งอยู่ติดกับลำตะคองซึ่งไหลพาดผ่านตอนเหนือของตัวเมืองไปลงสู่แม่น้ำมูล ท้าวสุรนารีกับท่านปลัดสามีสร้างขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2370 

จุดเด่นของวัดอยู่ที่พระอุโบสถซึ่งได้รับรางวัลดีเด่นแนวบุกเบิกอาคารทางศาสนา จากสมาคมสถาปนิกสยาม ในพระบรมราชูปถัมภ์ และรางวัลจากมูลนิธิเสฐียรโกเศศและนาคะประทีป ในปี พ.ศ. 2516 

เป็นอุโบสถที่สร้างแบบศิลปไทยประยุกต์ เป็นรูปสำเภาโต้คลื่น ใช้วัสดุพื้นเมืองคือกระเบื้องดินเผาด่านเกวียนนำมาประดับตกแต่ง เช่น ผนังด้านหน้าอุโบสถเป็นภาพพุทธประวัติตอนมารผจญ ผนังด้านหลังเป็นภาพตอนพระพุทธเจ้าเสด็จลงมาจากดาวดึงส์ ส่วนบานประตูเป็นโลหะลายนูน ภาพเล่าเรื่องเวชสันดรชาดก (13 กัณฑ์) ภายในมีพระประธานปูนปั้นสีขาว ปางห้ามสมุทร เป็นพระพุทธรูปยืนประทับ ณ ประตูเมืองสังกัสนคร สมเด็จพระสังฆราชได้ทรงถวายพระนามว่า “พระพุทธประพัฒน์สุนทรธรรมพิศาล ศาลาลอยพิมาลวรสันติสุขมุนินทร์” หน้าประตูอุโบสถมีปูนปั้นรูปท้าวสุรนารีนั่งพนมมือกลางสระน้ำ ตัวอุโบสถล้อมรอบด้วยกำแพงแก้วรูปเสมา สัญลักษณ์ของเมืองเสมาเดิม ด้านข้างมีสถูปขนาดเล็กซึ่งเคยใช้เป็นที่บรรจุอัฐิท้าวสุรนารี