วัดพระธาตุหนองจันทร์ จะมีใครเป็นผู้สร้างเป็นเจดีย์ครั้งแรกไม่มีบ่งไว้ในตำนานเป็นหลักฐานแน่ชัด เพียงแต่สันนิษฐานกันว่าบูรณะเสริมสร้างขึ้นในสมัยขอมเรืองอำนาจเพราะมีฝีมือเงี้ยวปรากฏอยู่ต่อมาประมาณ พ.ศ. 2445 ครูบาภิจัย (ภิชัย) เจ้าอาวาสวัดกลาง อ.สอง ได้บูรณะขึ้นซึ่งรูปเดิมมีปรากฏอยู่คล้ายจอมปลวกใหญ่ ๆ เท่านั้น ต่อจากนั้นประมาณ พ.ศ. 2482 ท่านเจ้าคุณพระญาณสิทธิสุนทร (ชมภู กาละวงศ์) อดีตเจ้าคณะอำเภอสอง วัดเทพสุนทรินทร์ ได้เป็นหัวหน้าบูรณะก่อสร้างให้สูงขึ้นโดยทำพิธียกยอดพระธาตุและซ่อมแซมใหม่ เนื่องจากมีวาตภัย ลมแรงมาพัดพังทลายเสียหาย ฐานกว้างประมาณ 12 ศอก สูงประมาณ 20 ศอก สร้างวิหารติดด้านเหนือพระธาตุอีกหลัง กว้างประมาณ 24 ศอก ยาวประมาณ 30 ศอก จัดให้มีงานประจำปีมาแต่ดั้งเดิมคือ เดือน 5 เพ็ญ 3 ใต้ของทุก ๆ ปี ต่อมาเมื่อปี พ.ศ. 2509 ท่านพระครูสุวรรณธรรมกร อดีตเจ้าคณะอำเภอสอง วัดเทพสุนทรินทร์ ได้เป็นประธานก่อกำแพง 4 ด้าน รอบพระธาตุเรียบร้อย จนถึง พ.ศ. 2521 พระอาจารย์มานพ ติกฺขวีโร ได้บูรณะต่อมีหุ้มองค์พระธาตุด้วยทองเหลือง สร้างถนนกคอนกรีตรอบพระธาตุ สร้างกฏิ ศาลาการเปรียญและกำลังสร้างพระเจ้า 9 วา 3 ศอก อยู่ในขณะนี้ด้วย 

วัดพระธาตุหนองจันทร์ เป็นปูชนียสถานที่สำคัญแห่งหนึ่งในอำเภอสองเป็นคู่กับพระธาตุพระลอ ตั้งอยู่ตำบลห้วยหม้าย ทางทิศตะวันตกของฝั่งแม่น้ำยมห่างจากที่ว่าการอำเภอสองประมาณ 12 กิโลเมตร ห่างจากถนนสายสอง – งาว ทิศตะวันตกบ้านลูนิเกต ไปประมาณ 3 กิโลเมตร