จากตำนานระบุว่าใน พ.ศ.561 พระมหากัสปะได้อัญเชิญพระบรมสารีริกธาตูในส่วนของพระรากชวัญด้านซ้าย จากประเทศอินเดีย ในสมัยพระเจ้าอชุตราช กษัตริย์องค์ที่ 3 ในราชวงศ์สิงหนวัติ ผู้ครองเมืองโยนกนาคพันธ์ (ปัจจุบันคือเมืองแม่จัน) พระมหากัสปะได้อธิษฐานให้มีตุงขนาดใหญ่ ยาว 7000 วา กว้าง 5000 วา เพื่อบูชาพระบรมสารีรีกธาตุ การที่นำมาดิษฐฐานที่ดอยแห่งนี้ จึงเรียกดอยแห่งนี้ว่าดอยตุง ต่อมา พระมหาวิชิระ โพธิเถระได้มีการพระบรมสารีริกธาตุมาเพิ่มใหม่ อีก 50 องค์ (ไม่ได้ระบว่าเป็นส่วนใด) จึงได้มีการสร้างเจดีย์อีกองค์เพิ่มขึ้นเป็น 2 องค์ โดยครูบาศร่ีวิชัยได้บูรณะพระธาตุองค์เดิมที่ทรุดโทรม ในปี 2470
ที่มา : จากหนังสือ พลิกประวัติศาสตร์ พระธาตุดอยตุง สำนักศิลปากรที่ 8 เชียงใหม่