จากหลักฐานที่ปรากฏในปัจจุบัน ทำให้อาจสันนิษฐานได้ว่า พระพุทธรูปทองคำสุโขทัยไตรมิตรเดิมเคยประดิษฐานที่วัดมหาธาตุ เมืองเก่าสุโขทัย โดยมีข้อความในศิลาจารึกหลักที่ ๑ ด้านที่ ๒ กล่าวถึง “ พระพุทธรูปทอง” ความว่า “...กลางเมืองสุโขทัยนี้มีพิหาร มีพระพุทธรูปทอง มีพระอัฏฐารส มีพระพุทธรูป มีพระพุทธรูปอันใหญ่ มีพระพุทธรูปอันราม มีพิหารอันใหญ่ มีพิหารอันราม...” กลางเมืองสุโขทัยที่ปรากฏในจารึก หมายถึงวัดมหาธาตุ ซึ่งเป็นศูนย์กลางทางศาสนาและสังคมของสุโขทัยในอดีต โดยเฉพาะศาสนามีความรุ่งเรืองมากในสมัยพระธรรมราชาลิไท ซึ่งนักวิชาการในปัจจุบันสันนิษฐานว่าเป็นผู้แต่งศิลาจารึกหลักที่ ๑ ด้านที่ ๒ จากข้อความในศิลาจารึกซึ่งสันนิษฐานว่าเขียนขึ้นหลังสมัยพ่อขุนรามคำแหงมหาราชนั้นวัดมหาธาตุเป็นที่ประดิษฐานพระพุทธรูปต่าง ๆ มีพระพุทธรูปทอง พระอัฏฐารส หรือพระพุทธรูปยืนขนาดใหญ่ และพระพุทธรูปต่าง ๆ ซึ่งพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงมีพระบรมราชวินิจฉัยในหนังสือ "เที่ยวเมืองพระร่วง" ความว่า “...ตรวจดูคำจารึกหลักศิลาของพระเจ้ารามคำแหง...ดู ก็น่าจะสันนิษฐานว่ากล่าวถึงวัดมหาธาตุนี้ “พิหารมีพระพุทธรูปทอง” นั้นน่าจะเป็นวิหารหลวงซึ่งประดิษฐานพระศรีศากยมุนี..” พระศรีศากยมุนี เป็นพระพุทธรูปองค์ประธานในวิหารวัดมหาธาตุสุโขทัย ที่พระบาทสมเด็จพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลก โปรดฯ ให้อัญเชิญไปประดิษฐานไว้ยังวัดสุทัศนเทพวราราม กรุงเทพมหานคร ในรัชสมัยของพระองค์ ซึ่งวิหารดังกล่าวเป็นวิหารหลวง เรียกว่าวิหารเก้าห้อง มีเสาศิลาเหลี่ยมขนาดใหญ่ค้ำเครื่องบน ซึ่งปัจจุบันปรักหักพังหมดแล้ว หากพิจารณาสภาพที่ปรากฏประกอบศิลาจารึกที่ ๑ จะพบแท่นรองพระพุทธรูปนอกเหนือจากองค์ประธาน ลดหลั่นกันไป จึงอาจสันนิษฐานได้ว่า พระพุทธรูปทองที่ปรากฏในศิลาจารึกหลักที่ ๑ นั้น น่าจะเป็นพระพุทธรูปทองคำบริสุทธิ์ มากกว่าจะเป็นพระพุทธรูปสัมฤทธิ์ ซึ่งพระพุทธรูปทองคำดังกล่าว ก็คือ พระพุทธรูปทองคำสุโขทัยไตรมิตร ในปัจจุบันนั่นเอง นอกจากศิลาจารึกหลักที่ ๑ แล้ว ยังมีหลักฐานที่กล่าวถึงพระพุทธรูปทองคำในสมัยสุโขทัยอีก เช่น ในศิลาจารึกบางหลักกล่าวการสร้างพระพุทธรูปทอง โดยพระมหาธรรมราชาลิไท หรือในศิลาจารึกวัดป่ามะม่วงด้านที่ ๓ กล่าวถึงการออกผนวชของพระองค์ ซึ่งประกอบพระราชพิธีต่อหน้าพระพุทธรูปทองคำ ดังความว่า “ ...พระยาศรีสุริยพงศ์รามมหาธรรมราชาธิราช... หากสมาทานทศศีลเป็นดาบส... หน้าพระพุทธรูปทองอันประดิษฐานไว้ เหนือราชมณเทียรอันตนแต่ง... ...เมื่อจัก...ศีลนั้น พระยาศรีสุริ(ย) พงศ์ราม(มหา) ธรรมราชาธิราช จึงจักยืนยอมือนบพระพุทธทอง นบทั้งพระปิฎกไตร..” จากหลักฐานที่ปรากฏ อาจกล่าวได้ว่า พระพุทธรูปทองคำสุโขทัยไตรมิตร เป็นพระพุทธรูปสำคัญคู่บ้านคู่เมืองมาตั้งแต่ครั้งโบราณกาล ความประณีตของพุทธศิลปะ ความแยบยลของส่วนประกอบที่ทำเป็นกุญแจกล ความทรงค่ามหาศาลของเนื้อทองคำบริสุทธิ์ เป็นสิ่งซึ่งยากจะหาผู้ใดทำขึ้นได้นอกจากพระมหากษัตริยาธิราชเจ้า ผู้ซึ่งมีพระบรมโพธิสมภารอันยิ่งใหญ่ จึงจะสามารถหล่อสร้างเป็นองค์พระปฏิมาที่ประเสริฐล้ำเลิศเช่นนี้ได้สำเร็จ องค์พระพุทธรูปทองคำสุโขทัยไตรมิตรถูกหุ้มห่ออยู่ในปูนเป็นระยะเวลายาวนาน อาจกล่าวได้ว่า ผู้คนสมัยรัตนโกสินทร์ ก่อน พ.ศ. ๒๔๙๘ มิได้ทราบเลยว่า ภายในพระพุทธรูปปูนปั้นขนาดใหญ่ได้ซุกซ่อนพุทธปฏิมาอันงามล้ำเลิศและทรงค่ามหาศาล การพอกปูนปิดองค์พระสำคัญไว้ เป็นลักษณะสำคัญประการหนึ่งของผู้คนในสังคมไทยสมัยก่อน ที่ต้องการพิทักษ์ปกป้ององค์พระพุทธรูปและพุทธศาสนาไว้จากภัยอันตรายต่าง ๆ ซึ่งจะพบเห็นชัดเจนในช่วงเสียกรุงศรีอยุธยาครั้งที่สองที่พม่าได้สุมไฟลอกเอาทองจากองค์พระศรีสรรเพชญไปจนหมดสิ้น ผู้คนได้พยายามปกปิดหรือเคลื่อนย้ายองค์พระสำคัญ ๆ หลายต่อหลายองค์ จนเกิดเป็นตำนานพระพุทธรูปลอยน้ำ ที่ชาวบ้านช่วยกันนำองค์พระใส่แพไม้ไผ่อพยพหลบหลีกข้าศึก สำหรับ “หลวงพ่อทองคำ” องค์นี้ มีข้อสันนิฐานว่า การพอกปูนปิดองค์พระพุทธรูปคงจะกระทำขึ้นก่อนการสร้างกรุงรัตนโกสินทร์ ในพ.ศ. ๒๓๒๕ และอาจตั้งข้อสังเกตได้ว่า ในราชพงศาวดาร กรุงศรีอยุธยาทุกฉบับ รวมทั้งเอกสารสมัยอยุธยาไม่มีข้อความที่กล่าวถึงพระพุทธรูปทองคำองค์นี้เลย ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการพอกปูนปิดองค์พระอาจกระทำมาตั้งแต่ครั้งสุโขทัยเริ่มถูกครอบงำจากอำนาจของกรุงศรีอยุธยา และเสื่อมอำนาจลงอย่างสิ้นเชิงในแผ่นดินสมเด็จพระบรมไตรโลกนาถ จึงเป็นไปได้ที่คนสมัยกรุงศรีอยุธยาอาจพบเห็นเพียงองค์พระปูนปั้นประดิษฐานอยู่ในวัดมหาธาตุ สุโขทัย เรื่อยมา จนกระทั่งถึงสมัยรัตนโกสินทร์ รัชสมัยพระบาทสมเด็จพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลก เป็นสมัยที่มีการอัญเชิญพระพุทธรูปจากหัวเมืองต่าง ๆ มายังกรุงเทพมหานคร มากกว่า ๑,๒๔๘ องค์(หนึ่งพันสองร้อยสี่สิบแปดองค์) พระพุทธรูปปูนปั้นที่หุ้มองค์หลวงพ่อสุโขทัยไตรมิตรไว้ คงจะถูกอัญเชิญมาในคราวเดียวกันนี้ ซึ่งมีพระมหากรุณาธิคุณ โปรดฯ ให้อัญเชิญพระศรีศากยมุนี พระประธานวัดมหาธาตุ เมืองสุโขทัย มาประดิษฐานที่วัดสุทัศนเทพวราราม และมีพระมหากรุณาธิคุณ โปรดฯ ให้ประดิษฐานพระพุทธรูปจากหัวเมืองต่าง ๆ ไว้ ณ พระระเบียงวัดพระเชตุพนวิมลมังคลาราม ที่ทรงบูรณปฏิสังขรณ์เสร็จสิ้นใน พ.ศ. ๒๓๔๔ พระพุทธรูปสมัยสุโขทัยไตรมิตรในลักษณะการปูนปั้นปิดองค์พระคงจะประดิษฐานอยู่ที่วัดพระเชตุพนฯ ก่อนที่จะถูกอัญเชิญมาประดิษฐานที่วัดพระยาไกรในแผ่นดินพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว | 
