อุโบสถ (หลังเก่า) ของวัดโบสถ์สามเสน ซึ่งเป็นโบราณสถานแห่งนี้ มีการวางรูปแบบที่สมบูรณ์มาก เป็นอุโบสถขนาดกลาง 1 หลัง มีกําแพงแก้วล้อมรอบ ที่มุมกําแพงแก้วมีวิหารทิศทั้ง 4 ด้าน แต่วิหารทิศที่อยู่ด้านหน้าอุโบสถ เหลือเพียงฐานซึ่งมีระดับต่ำกว่าพื้นดิน คงถูกรื้อออกไป แต่ครั้งโบราณ เพราะจากการสอบถามชาวบ้านซึ่งอยู่บริเวณใกล้เคียงมากว่า 50 ปี ก็ ไม่เคยเห็นวิหารทั้ง 2 หลังนั้น มีพระเจดีย์อยู่ด้านหน้าและด้านหลัง ด้านละ 1 องค์ ต่อมาเจดีย์ที่อยู่ด้านหลัง ได้ถูกต้นไม้ใหญ่ที่ขึ้นใกล้เคียงโค่นล้มทับ ประกอบกับฐานเจดีย์ถูกคนร้ายขุดเจาะ เป็นโพรงหลายแห่ง ไม่สามารถรับน้ำหนักได้ จึงโค่นล้มลง และถูกทําลายไปในที่สุด 

     อุโบสถมีลักษณะฐานแอ่นโค้งคล้ายเรือสําเภา หลังคาซ้อน 2 ชั้น ลดด้านหน้าและด้านหลัง แต่หลังคาส่วนที่ลดด้านหน้าและด้านหลัง คงชํารุดหักพังไปเมื่อครั้งที่ถูกทิ้งร้าง แต่ยังมี ร่องรอย ของเดิม และมีร่องรอยการต่อเติมหลังคาเป็นกันสาดด้านหน้าและด้านหลังขึ้นใหม่ ที่หน้าบันมี จารึกว่า ศ ปี 131 (พ.ศ. 2556) สันนิษฐานว่า น่าจะจารึกไว้เมื่อคราวที่มีพระสงฆ์มาอยู่จําพรรษา และได้ฟื้นฟูวัดขึ้นใหม่ มีลวดลายปูนปั้นประดับกรอบประตูหน้าต่าง หน้าบัน ตลอดถึงช่อฟ้า มีลักษณะคล้ายศิลปะจีน ซึ่งสันนิษฐานว่าเมื่อครั้งที่มีการซ่อมนั้น (2556) อาจใช้ช่างชาวจีน ศิลปกรรมเหล่านี้จึงเกิดขึ้น ประกอบกับก่อนหน้านั้นในสมัยรัชการที่ 3 ได้ทรงมีพระราชนิยม สร้างวัดต่าง ๆ เป็นรูปแบบผสมผสานไทย-จีน และในครั้งนั้นช่างชาวจีนอาจจะหาได้ง่าย ชํานาญ งานปูนมากกว่าช่างชาวไทย ซึ่งชํานาญงานไม้