เริ่มสร้างเมื่อครั้งพระบาทสมเด็จพระพุทธเลิศหล้านภาลัยได้เสด็จมาสร้างเมืองสมุทรปราการเมื่อ  พ.ศ. ๒๓๖๕ ในครั้งนั้นพระองค์ทอดพระเนตรเห็นหาดทรายที่งอกอยู่ท้ายเกาะผีเสื้อสมุทรทรงมีพระราชดำริที่จะสร้างพระมหาเจดีย์ขึ้นบริเวณนั้น โปรดเกล้าฯ ให้พระเจ้าลูกยาเธอกรมหมื่นเจษฎาบดินทร์กับเจ้าพระยาพระคลังเป็นผู้อำนวยการสร้าง เมื่อกรมหมื่นเจษฎาบดินทร์ได้ขึ้นครองราชย์ทรงพระนามว่าพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอู่หัว ทรงเป็นธุระจัดการสร้างพระสมุทรเจดีย์ต่อไปตามพระราชประสงค์ของพระราชธิดา โดยทรงโปรดเกล้าฯให้พระยาศรีธรรมราชกับพระยาพระคลังเป็นแม่กองในการก่อสร้าง ใช้ชาวลาวที่ติดตามเจ้าอนุวงศ์มาพระราชทานเพลิงศพพระพุทธเลิศหล้านภาลัยเป็นแรงงานขนต้นตาลมาจากเพชรบุรีมาฝังเป็นฐานรากของพระเจดีย์

การสร้างพระสมุทรเจดีย์เริ่มต้นขึ้นเมื่อวันอังคารขึ้น ๑๑ ค่ำ เดือน ๑๒  (๓๐  ตุลาคม  ๒๓๗๐) สร้างเสร็จในวันพุธขึ้น ๑๕ ค่ำ เดือน ๗  (๒๘ ตุลาคม ๒๓๗๑) รวมใช้เวลาในการก่อสร้างนาน  ๗  เดือน  ๕  วัน
 
พระสมุทรเจดีย์ที่สร้างในครั้งนั้นเป็นเจดีย์ย่อมุมไม้สิบสอง ฐานล่างกว้างด้านละ ๑๐ วา  สูงจากฐานล่างขึ้นไปถึงยอด ๑๓ วา  ๓ ศอก  ไม่ใช่รูปทรงที่เห็นในปัจจุบัน โดยใช้ทุนในการสร้างประมาณ  ๒๓๓  ชั่ง
 
ต่อมาในสมัยสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงมีพระราชประสงค์ที่จะให้องค์พระเจดีย์มีความสูงสง่าขึ้นไปอีก เพื่อให้เรือที่ข้ามมาจากอ่าวไทยได้แลเห็นอย่างชัดเจนสมกับเป็นเมืองพุทธศาสนา จึงโปรดเกล้าฯ ให้ช่างไปถ่ายแบบพระเจดีย์ลอมฟางมาจากพระนครศรีอยุธยา
พระบรมสารีริกธาตุ

ในพระสมุทรเจดีย์องค์เดิมนั้น ได้มีการบรรจุพระบรมสารีริกธาตุไว้ด้วย แต่ถูกคนร้ายลักลอบขุดขโมยไปตั้งแต่สมัยรัชกาลที่ ๓ จนกระทั่งพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงทราบเรื่องที่เกิดขึ้น จึงโปรดฯให้อันเชิญพระบรมสารีริกธาตุจำนวน ๑๒ องค์ จากพระบรมมหาราชวังมาบรรจุไว้แทน เมื่อวันอาทิตย์แรม ๓ ค่ำ เดือนยี่ ( ๓๐ ธันวาคม ๒๔๐๓ )  
ความสำคัญของพระสมุทรเจดีย์ในปัจจุบัน

พระสมุทรเจดีย์ ถือว่าเป็นสถานที่สำคัญ เป็นสถานที่ศักดิ์สิทธิ์ เป็นสัญลักษณ์ของจังหวัดสมุทรปราการ ได้กำหนดให้ใช้รูปองค์พระสมุทรเจดีย์ที่มีน้ำลอมรอบ เป็นตราประจำจังหวัดสมุทรปราการและกรมศิลปากรได้ขึ้นทะเบียนองค์พระสมุทรเจดีย์เป็นโบราณสถานแห่งชาติ ตั้งแต่วันที่ ๒๕ กุมภาพันธ์ พ.ศ. ๒๔๗๘
งานนมัสการองค์พระสมุทรเจดีย์

ชาวสมุทรปราการกำหนดให้มีกา จัดงานนมัสการองค์พระสมุทรเจดีย์เป็นประจำทุกปี โดยถือเอาวันแรม ๕ ค่ำ เดือน ๑๑ เป็นวันเริ่มงานการจัดงานทำในรูปแบบของคณะกรรมการประกอบด้วยข้าราชการ พ่อค้าประชาชน

การเตรียมงานจะเริ่มตั้งแต่วันแรม ๒ ค่ำ เดือน ๑๑ ชาวสมุทรปราการจะเย็บผ้าแดงผืนใหญ่เพื่อใช้ห่มองค์พระสมุทรเจดีย์ ซึ่งต้องใช้เวลาเย็บ ๒ วัน ในวันแรม ๕ ค่ำ เดือน ๑๑ จะมีการแห่ผ้าแดงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของจังหวัดสมุทรปราการ แห่ทั้งทางบกและทางน้ำ เริ่มตั้งขบวนจากบริเวณศาลากลางจังหวัด เดินแห่รอบเมืองปากน้ำ แล้วมาแห่ทางเรือจากปากน้ำไปจนถึงอำเภอพระประแดง เพื่อให้พุทธศาสนิกชนได้สักการะบูชา ในขบวนทางเรือมีเรือร่วมแห่มากมาย แล้วยกขบวนกลับมาทำพิธีทักษิณาวรรตรอบองค์พระสมุทรเจดีย์ และนำผ้าแดงขึ้นห่มองค์พระสมุทรเจดีย์  จะห่มไปตลอดปีจนกว่าจะถึงการทำพิธีในปีต่อไป

งานถือเป็นงานประจำปีของจังหวัด มีการออกร้านจำหน่ายสินค้า  การแสดง  การละเล่น 10 วัน 10 คืน และเป็นงานที่ชาวสมุทรปราการรอคอย