พระอุโบสถ วัดยอดลำธารเป็นวัดโบราณเก่าแก่มาตั้งแต่อดีต มีโบสถ์เก่าแก่หลังหนึ่งสร้างเมี่อรศ.๑๒๙ และต่อมารื้อสร้างโบสถ์ปัจจุบันครอบทับหลังเดิมไว้ เท่ากันกับโบสถ์วัดพระธาตุเชิงชุมวรวิหารวัดสะพานคำ วัดศรีชมพู อำเภอเมืองสกลนคร มีหินเมาเก่าแก่ปรากฏเป็นหลักฐาน สันนิษฐานว่าตั้งมาใกล้เคียงกันกับวัดพระธาตุเชิงชุมวรวิหารซึ่งเป็นวัดประจำจังหวัดสกลนคร คือตั้งแต่สมัยทวาราวดีศรีอยุธยาเป็นเอกราชธานี

พระอุโบสถหลังปัจจุบันนี้กว้าง ๑๒ เมตร ยาว ๑๙ เมตร เป็นสถาปัตยกรรมท้องถิ่น ศิลปะอีสานประยุกต์กับศิลปะเวียดนาม ซึ่งมีนายช่างใหญ่เป็นชาวเวียดนามชื่อองค์เด่ ชาวบ้านท่าแร่ เป็นผู้ออกแบบในการก่อสร้าง ดำเนินการก่อสร้างโดยพระอุปัชฌาย์พา พุทธสโร เจ้าอาวาสวัดยอดลำธารรูปที่ ๑ ถวายการอุปถัมภ์การก่อสร้างโดยพระอนุบาลสกลเขตร์ (เมฆ พรหมสาขา ณ สกลนคร) เจ้าเมืองสกลนคร

วัดยอดลำธาร จึงเป็นวัดประจำอำเภอโพนนาแก้วที่ประชาชนให้ความเคารพนับถือ ประชาชนมาทำบุญอย่างเนืองแน่นในวันสำคัญต่าง ๆ ได้รับพระราชทานวิสุงคามสีมา เมื่อวันที่ ๑๒ สิงหาคม ๒๔๖๓ ปัจจุบัน พระครูอัครธรรมสาร เป็นเจ้าอาวาส โทร. ๐๘๓-๓๕๕๒๒๗๘