ประวัติวัดประตูชัย สร้างในปี พ.ศ.๒๔๔๑ ตั้งชื่อตามชื่อหมู่บ้านประตูชัยที่หมายถึงประตูสู่อำเภอธวัชบุรี แต่เดิมชื่อบ้านคำไฮ สิ่งก่อสร้างภายในวัดประกอบด้วยโบราณสถานสำคัญ คือ สิม(อุโบสถ) ที่สร้างในปี พ.ศ.๒๔๔๑ และบูรณะใน พ.ศ.๒๔๖๑ โดยพระสงฆ์และชาวบ้าน ตามจารึกด้านหลังพระประธานในสิม
ลักษณะสถาปัตยกรรมสิมวัดประตูชัย เป็นสิมทรงพื้นถิ่นอีสาน สร้างก่ออิฐถือปูนในผังสี่เหลี่ยมผืนผ้าหันหน้าไปทางทิศตะวันออก ตัวอาคารตั้งบนฐานเอวขันสูง แบ่งพื้นที่การใช้สอยเป็น ๒ ส่วน คือ ส่วนห้องประดิษฐานพระพุทธรูป เป็นห้องสี่เหลี่ยมผืนผ้า ๒ ห้อง มีหน้าต่างด้านละ ๒ บาน ตรงกลางผนังด้านทิศตะวันออกเป็นประตูทางเข้า และมีระเบียงโดยรอบ เฉพาะด้านหน้าก่อผนังทึบสูงขึ้นไปรับโครงสร้างหลังคา เว้นเป็นช่องประตูทางเข้าในตอนกลางที่มีบันไดทางขึ้นจากด้านนอกสิม โครงสร้างห้องตอนกลางเป็นเสาและผนังใช้รับน้ำหนักโครงสร้างหลังคาส่วนกลางที่เป็นจั่ว ซ้อนกัน ๓ ชั้น ส่วนโครงสร้างระเบียงเป็นเสาสี่เหลี่ยมใช้รับน้ำหนักหลังคาปีกนกที่ยื่นออกมาคลุมระเบียง ๓ ด้าน ยกเว้นด้านทิศตะวันตก เดิมหลังคามุงแป้นเกล็ด พระประธานในสิมเป็นพระพุทธรูปปางมารวิชัย มีพุทธลักษณะแบบศิลปะพื้นถิ่นอีสาน สร้างก่ออิฐถือปูนประดิษฐานบนฐานชุกชี พระพักตร์ค่อนข้างกลม ขมวดพระเกศาเล็กแหลมแบบหนามขนุน พระรัศมีเป็นกรวยสูง พระกรรณใหญ่ พระเนตรเปิด พระขนงโค้งต่อกัน พระนาสิกใหญ่ พระโอษฐ์หนาอาการแย้มเล็กน้อย ครองจีวรแบบห่มดอง สังฆาฏิเป็นแผ่นแบนยาวจรดพระนาภี ลักษณะเช่นเดียวกับพระพุทธรูปในศาลาด้านหลังสิมวัดไตรภูมิคณาจารย์ ที่ผนังทั้งภายในและภายนอกเขียนภาพจิตรกรรมแบบพื้นถิ่นอีสานเต็มพื้นที่ โดยช่างชื่อนายสี สะมุด และนายสุย สุ่มมาตย์ เมื่อปี พ.ศ.๒๔๖๑ ภายในห้องเขียนภาพอดีตพุทธเจ้าและพระศรีอาริยเมตไตร ประทับนั่งเรียงกัน ๒ แถว ด้านหลังพระประธานเขียนภาพพระพุทธเจ้าประทับยืน ๔ พระองค์ ส่วนภายนอกเขียนเรื่องพระเวสสันดร พระมาลัย และสังข์สินไซ หน้าบันเขียนภาพเทวดานมัสการพระบรมสารีริกธาตุ ๒ องค์
เอกลักษณ์ของสิมวัดประตูชัย คือ ภาพจิตรกรรฝาผนังที่เขียนขึ้นก่อน พ.ศ.๒๕๐๐ ในสมัยเดียวกับภาพจิตรกรรมที่วัดกลางมิ่งเมือง วัดไตรภูมิคณาจารย์ วัดจักรวาลภูมิพินิจ วัดขอนแก่นเหนือ และวัดมาลาภิรมย์ ซึ่งสะท้อนฝีมือเชิงช่างอีสานพื้นบ้านได้อย่างแท้จริง
กรมศิลปากร ประกาศขึ้นทะเบียนและกำหนดเขตที่ดินโบราณสถานวัดประตูชัย ในราชกิจจานุเบกษา วันที่ ๑๔ มกราคม ๒๕๔๑ เนื้อที่ประมาณ ๑ ไร่ ๒ งาน ๙๒.๑๓ ตารางวา โบราณสถานแห่งนี้ได้รับการบูรณะครั้งหลังสุดในปี พ.ศ.๒๕๔๔ ผู้ใดบุกรุกทำลายโบราณสถานมีความผิดตามกฎหมาย