หลังจากยึดครองเชียงใหม่และล้านนาได้แล้ว พระเจ้าบุเรงนองทรงจัดการปกครองเชียงใหม่และล้านนาแบบประเทศราช ทรงตั้งพระเมกุฎิครองเมืองเชียงใหม่ต่อไปตามเดิม
พ.ศ.2106 พม่ายกกองทัพรบกับกรุงศรีอยุธยา โดยเกณฑ์กองทัพเชียงใหม่ไปช่วยรบ เห็นว่าพระเมกุฎิไม่ได้ช่วยรบอย่างจริงจัง ทั้งยังพยายามแยกตัวเป็นอิสระจากพม่า พม่าจึงยกไพร่พลมาควบคุมเชียงใหม่ จับตัวพระเมกุฎิ นำไปไว้ยังเมืองหงสาวดีเมื่อพ.ศ.2107 แล้วตั้งพระนางวิสุทธิเทวี พระธิดาพญาเมืองเกษเกล้า ซึ่งถูกนำตัวไปเป็นชายาพระเจ้าบุเรงนองให้มาครองเมืองเชียงใหม่
พระนางวิสุทธิเทวีนับเป็นกษัตริย์แห่งราชวงศ์มังรายองค์สุดท้าย เพราะเมื่อสิ้นพระนางแล้ว พระเจ้าหงสาวดีทรงแต่งตั้งฟ้าสาวัตถี นรถามังคอย หรือมังนรธาช่อ พระโอรสที่เกิดจากพระนางวิสุทธิเทวีมาครองเมืองเชียงใหม่ (พ.ศ.2121-2150)
ประมาณพ.ศ.2140 มังนรธาช่อ เจ้าเมืองเชียงใหม่ ถวายเครื่องราชบรรณาการยอมอ่อนน้อมต่อกรุงศรีอยุธยาในรัชสมัยสมเด็จพระนเรศวร เพราะพระเจ้ากรุงหงสาวดีนันทบุเรงทรงบัญชาให้ทัพเชียงใหม่ไปตีกรุงศรีอยุธยา มังนรธาช่อคงประเมินดูแล้วว่า กรุงศรีอยุธยาเข้มแข็งขึ้นมาก ขณะที่กรุงหงสาวดีอ่อนแอลง หากทำสงครามกับกรุงศรีอยุธยา กรุงหงสาวดีคงไม่สามารถคุ้มครองเมืองเชียงใหม่ได้ เมื่อสาวมิภักดิ์กรุงศรีอยุธยาแล้ว สมเด็จพระนเรศวรทรงให้มังนรธาช่อครองเมืองเชียงใหม่ต่อไป และทรงจัดการเมืองต่างๆในล้านนาที่แข็งเมืองต่อเชียงใหม่ด้วยเห็นว่าเป็นพม่า ให้กลับมาอยู่ในอำนาจปกครองของเชียงใหม่ตามเดิม รวมทั้งทรงห้ามทัพล้านช้างที่ยกมาตีเชียงใหม่
มังนรธาช่อครองเชียงใหม่จนสิ้นอายุ เมื่อสิ้นมังนรธาช่อ อนุชาได้นำอัฐิมาเก็บในกู่ที่ก่อขึ้นเป็นรูปคล้ายน้ำเต้า และสร้างวัดชึ้น ณ ที่นั้น เรียกว่าวัดเวฬุวัน หรือวัดกู่เต้า






