เป็นวัดโบราณสันนิษฐานว่าสร้างในสมัยอยุธยาตอนปลาย จากคำบอกเล่าของคนรุ่นปู่ ย่า ตา ยาย โดยอาศัยดูจากภูมิทัศน์ของวัดจะมีต้นไม้ใหญ่อยู่หลายต้น นับอายุได้หลายร้อยปี จึงคิดได้ว่าวัดดอยท่าเสาน่าจะได้ทำการสร้างมาหลายร้อยปีเช่นกัน เพราะต้นไม้ยังอยู่ เหตุที่ใช้ชื่อวัดดอยท่าเสา เพราะว่า อยู่บนที่ดอนและมีป่าไม้ขึ้นอยู่หนาแน่น ประกอบกับเป็นป่า สมัยก่อนชาวบ้านเรียกว่าวัดป่า

 ปัจจุบันวัดดอยท่าเสานับว่าเป็นศูนย์อบรมคุณธรรมจริยธรรมที่สำคัญแห่งหนึ่งของจังหวัดอุตรดิตถ์ เป็นที่ตั้งของหน่วยอบรมประชาชนประจำตำบลท่าเสา ห้องสมุดธรรมะ ศูนย์อบรมเข้าค่ายพุทธบุตร และศูนย์ศึกษาพระพุทธศาสนาวันอาทิตย์ และทุกเช้าของวันอาทิตย์ ชุมชนคุณธรรมวัดดอยท่าเสา ตำบลท่าเสา อำเภอเมือง จังหวัดอุตรดิตถ์ โดยพระครู สุภัทรสันติคุณ เจ้าอาวาสวัด (ประธานชุมชนคุณธรรม) จัดกิจกรรมทำบุญตักบาตร การแสดงพระธรรมเทศนา การสวดธัมมจักกัปปวัตตนสูตร พุทธศาสนิกชน ได้เข้าวัด ทำบุญ ตักบาตร ฟังธรรม รักษาศีล ทำหน้าที่ชาวพุทธที่ดี ส่งผลต่อการเป็นคนมีคุณธรรมจริยธรรม เป็นคนดีของสังคม และ ณ ลานกลางวัดดอยท่าเสาทำโรงทาน จากกลุ่มชุมชนคุณธรรมวัดดอยท่าเสา และชาวบ้านละแวกวัดมาช่วยกันทำโรงทาน โดยหลักๆก็จะมี มีการนวดแผนไทย ผัดไทย ขนมไทย และน้ำสมุนไพร การทำโรงทานเพื่อเป็นการเชิญชวนพุทธศาสนิกชน ได้เข้าวัด ทำบุญ ตักบาตร ฟังธรรม