Theo nhiều tư liệu hiện nay thì chùa trước kia gọi là đền, thuộc thôn Tiên Thị, tổng Tiên Túc, huyện Thọ Xương, kinh thành Thăng Long. Chùa được lập vào năm 1131 và mang tên Lý Triều Quốc Sư là tên của Thiền sư Minh Không (1066 – 1141).
Chùa Lý Triều Quốc Sư Theo nhiều tư liệu hiện nay thì chùa trước kia gọi là đền, thuộc thôn Tiên Thị, tổng Tiên Túc, huyện Thọ Xương, kinh thành Thăng Long. Chùa được lập vào năm 1131 và mang tên Lý Triều Quốc Sư là tên của Thiền sư Minh Không (1066 – 1141). Theo truyền thuyết, vào đời Lý, ba Thiền sư có pháp thuật cao cường là Từ Đạo Hạnh, Dương Không Lộ và Nguyễn Minh Không. Thiền sư Minh Không thuộc phái thiền Tỳ Ni Đa Lưu Chi (Vinitaruci). Năm 1138, Thiền sư đã chữa khỏi bệnh điên hóa hổ của vua Lý Thần Tông nên được phong là Quốc sư.
Nơi đây thờ thiền sư Nguyễn Minh Không người đã chữa khỏi bệnh cho vua Lý Thần Tông. Ông được phong làm quốc sư và được triều đình phong ấp ở làng Tiên Thị (nay là Điềm Xá) huyện Gia Viễn tỉnh Ninh Bình. Khi ông mất, dân làng lập đền thờ gọi là “Lý Quốc Sư Tự”. Năm 1932, thiền sư Nguyễn Văn Định trụ trì đã bài trí thêm tượng Phật nên đền được gọi là chùa Lý Quốc Sư.
Ở đền Lý Quốc Sư, các nhà sư trong đền thường xuống đường, mở rộng cổng đền phục vụ cơm chay. Người đến ăn “chay” có cả người Việt lẫn người nước ngoài, ngày càng đông. Phố Lý Quốc Sư ở Hà Nội là con phố độc đáo, nhất là ẩm thực.
Chùa đã được trùng tu nhiều lần, đặc biệt là năm 1674 và 1855 mà di tích là những pho tượng thờ còn ở chùa. Năm 1946, chùa bị hư hỏng nặng. Đến năm 1954, Hòa thượng Thích Thanh Định về trụ trì đã tổ chức xây dựng lại ngôi chùa.
Từ năm 1992 đến nay, Thượng tọa trụ trì Thích Bảo Nghiêm đã nhiều lần tổ chức trùng tu ngôi chùa. Ngày 05-6-2000, Thượng tọa đã cho khởi công trùng tu đại hùng bảo điện thanh thoáng, trang nghiêm.
Theo truyền thuyết ông giỏi pháp thuật và còn là tổ nghề đúc đồng. Đền còn tấm bia do Lê Đình Diên soạn năm Tự Đức 1855 nhân dịp trùng tu. Những ngày đầu toàn quốc chống Pháp, đền đã bị hủy hoại, năm 1954 mới trùng tu như ngày nay. Đền có nhiều tượng nghệ thuật truyền thần với các nhân vật lịch sử, phong cách điêu khắc thời Lê như nhóm tượng gỗ phủ sơn 4 tượng công chúa thời nhà Lý, 4 quan nhà Lý với phẩm phục triều đình, mỗi người một dáng vẻ thần thái khác nhau. Đáng chú ý có 4 chân dung phù điêu đá tô màu: Từ Đạo Hạnh trong bia cao 1,3m, Đức Thánh Mẫu ngồi chống chân trên đài sen như tượng tròn dựa vào bia cao 82 cm, Đức Thánh phụ cao 93 cm đội mũ vuông, có dải trùm vai và sư Giác Hải đầu búi tó, râu ngắn cao 97 cm. Đây là những tượng đá cổ thế kỷ 16 mô ta theo hình thức tự nhiên, gần với người thực. Chùa còn có một quả chuông Bảo Tháp tự chung có niên đại Ất Hợi nhưng chưa rõ đời vua. Năm 1995, chùa được Nhà nước Việt Nam công nhận là di tích lịch sử văn hóa.
Điện Phật được bài trí tôn nghiêm. các tượng thờ được đặt ở hai gian nhà. Tượng đức Phật A Di Đà được tôn trí ở chính giữa gian trước. Hai bên đặt thờ tượng Bồ tát Quán Thế Âm và Bồ tát Đại Thế Chí. Phía trước là các tượng Quan Âm Chuẩn Đề, Quan Âm tọa sơn, Bồ tát đản sanh (tòa Cửu Long) và Nam Tào, Bắc Đẩu. Gian nhà sau, chính giữa là điện thờ Thiền sư Minh Không. Phía sau tôn trí tượng Tam Thế Phật. Đặc biệt ở đây có thờ các tượng Thiền sư Giác Hải, Thiền sư Từ Đạo Hạnh và tượng thân phụ, thân mẫu của Quốc sư Minh Không, được đắp nổi trên bia đá vào năm 1674; tượng gia đình quan huyện Thọ Xương được tạc bằng gỗ năm 1855.
Ở sân chùa có một cột trụ bằng đá cao 2,4m. Ở đỉnh trụ đặt thờ tượng Bồ tát Quán Thế Âm. Thân cột đá có các trang trí hoa sen, hoa cúc … vòng quanh cột theo phong cách nghệ thuật Hậu Lê.
Chùa Lý Triều Quốc Sư là ngôi chùa danh tiếng ở thủ đô xưa nay. Hàng năm, chùa đón hàng vạn Phật tử, du khách đến sinh hoạt, lễ bái.
