ใบเสมาวัดมหาธาตุวรวิหาร เป็นใบเสมาคู่ทำด้วยหินทรายแดง บนแท่นสูง 120 เซ็นติเมตร มีซุ้มเสมาแบบกูบช้าง ซึ่งนิยมทำกันมาตั้งแต่สมัยอยุธยาตอยปลาย ใบเสมาเป็นแบบชนิดมีเอวคอดเว้า จำหลักลวดลายเต็มทั้งแผ่น ลวดลายในใบเสมาบางอันเป็นแบบผสมของอโยธยาและทวารวดี บางอันเป็นแบบอโยธยาและลพบุรี ลวดลายส่วนใหญ่จะเป็นลายก้านขดเป็นวง บางอันเป็นเถาไม้เลื้อยมีการประดิษฐก้านลายและบากกลายเพิ่มขึ้น เสมาบางอันสลักเป็นรูปเทวดาถือก้านลายอย่างเถาไม้ บางอันทำเป็นรูปเกียรติมุขประกอบลาย ลายที่%นเสมาหลายอันสลักเป็นรูปดอกไม้กลีบบนเรียงกันชี้ ใบเสมาหน้าอุโบสถใหญ่กว่าอันอื่น จำหลักลายอโยธยาอิทธิพลทวารวดี ลายบดม้วนตัวอย่างสวยงาม