เมืองพิมายเป็นเมืองที่สร้างตามแบบแผนของศิลปะขอม มีลักษณะเป็นเวียงสี่เหลี่ยม ชื่อ พิมาย น่าจะมาจากคำว่า วิมาย หรือ วิมายปุระ ที่ปรากฏในจารึกภาษาขอมบนแผ่นหินตรงกรอบประตูระเบียงคดด้านหน้าของปราสาท จากหลักฐานศิลาจารึกและศิลปะสร้างบ่งบอกว่า สร้างขึ้นเพื่อเป็นพุทธสถานในลัทธิมหายาน สันนิษฐานว่าสร้างขึ้นในยุคที่อาณาจักรขอมแผ่อิทธิพลมายังภูมิภาคนี้ในสมัยพระเจ้าสุริยวรมันที่ 1 (พ.ศ. 1545-1593) และมีการก่อสร้างเพิ่มเติมในช่วงรัชกาลสมัยพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 (พ.ศ. 1724-1761) มหาราชองค์สุดท้ายของอาณาจักรขอม ในปี พ.ศ. 2479 กรมศิลปากรได้ขึ้นทะเบียนเป็นโบราณสถานของชาติและเริ่มบูรณะในปี พ.ศ. 2494 และ พ.ศ. 2497 กรมศิลปากรได้บูรณะองค์ปรางค์ประธานอีกครั้ง โดยได้รับเงินงบประมาณสนับสนุนจากรัฐบาลฝรั่งเศส จนแล้วเสร็จในช่วงปี พ.ศ. 2507-2512 แผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่ 5 กำหนดให้เมืองโบราณพิมายและปราสาทหินพิมายเป็นอุทยานประวัติศาสตร์ในปี พ.ศ. 2529 โดยมีการอนุรักษ์และบูรณะเป็นอย่างดี