สร้างขึ้นประมาณต้นพุทธศตวรรษที่ 25 ตั้งอยู่ในวัดเจติยภูมิ ตำบลบ้านขาม ตามประวัติโดยย่อกล่าวว่าโมริยกษัตริย์เจ้าเมืองโมรีย์ซึ่งเป็นเมืองอยู่ในอาณาเขตของประเทศกัมพูชา มีความประสงค์ที่จะนำพระอังคารของพระพุทธเจ้าที่พระองค์ได้ไว้เมื่อครั้งพระพุทธเจ้าปรินิพพานใหม่ๆ มาบรรจุพระธาตุพนม จึงโปรดให้พระอรหันต์และพระเถระเจ้าคณะรวม 9 องค์นำขบวนอัญเชิญพระอังคารมาในครั้งนี้ เมื่อผ่านมาถึงดอนมะขามแห่งหนึ่งซึ่งมีต้นมะขามใหญ่ที่ตายแล้วเหลือแต่แก่น เนื่องจากเป็นเวลาพลบค่ำแล้วและบริเวณนี้ภูมิประเทศราบเรียบดีจึงหยุดคณะพักชั่วคราว รุ่งเช้าจึงเดินทางต่อไปถึงภูกำพร้าปรากฏว่าพระธาตุพนมได้สร้างเสร็จแล้ว จึงเดินทางกลับและตั้งใจว่าจะนำพระอังคารธาตุกลับไปประดิษฐานไว้ที่บ้านเมืองของตน แต่เมื่อเดินทางผ่านดอนมะขามอีกครั้งปรากฏว่าแก่นมะขามที่ตายแล้วนั้นกลับยืนต้นแตกกิ่งก้านผลิใบเขียวชอุ่มเป็นที่น่าอัศจรรย์ คณะอัญเชิญพระอังคารธาตุจึงพร้อมใจกันสร้างเจดีย์ครอบต้นมะขามนี้ พร้อมกับนำพระอังคารธาตุและพระพุทธรูปบรรจุไว้ในองค์พระธาตุและให้นามว่าพระธาตุขามแก่นมาจนทุกวันนี้ พระธาตุขามแก่นถือว่าเป็นโบราณสถานที่สำคัญของจังหวัดขอนแก่น ทุกปีในวันขึ้น 15 ค่ำ เดือน 6 จะมีงานฉลองและนมัสการพระธาตุเป็นประจำ