Chùa Quán Sứ được xây dựng vào thế kỷ 15. Trước đây, địa phận chùa thuộc thôn An Tập, phường Cổ Vũ, tổng Tiền Nghiêm (sau đổi là tổng Vĩnh Xương), huyện Thọ Xương. Đến thời vua Lê Thế Tông, triều đình bấy giờ thường tiếp đón các sứ thần của các quốc gia phía Nam tới Thăng Long (nay là Thủ đô Hà Nội). Nhà vua đã cho dựng một tòa nhà gọi là Quán Sứ tại địa phận phường Cổ Vũ để tiếp đón họ . Được biết sứ thần các nước này đều sùng đạo Phật nên trong khuôn viên tòa nhà này có dựng thêm một ngôi chùa để họ có điều kiện hành lễ.
Đến thời Gia Long, khi Thăng Long trở thành Bắc Thành và triều đình nhà Nguyễn dời vào Phú Xuân lập kinh đô mới, ngôi chùa Quán Sứ cũng theo đó mất dần vị trí, trở thành nơi hành lễ cho quân nhân đồn Hậu Quân. Sau đó, chùa được tôn tạo và xây dựng thêm các khu hành lang, tô tượng, đúc chuông để có một vóc dáng như hôm nay.
Khi Tổng hội Phật giáo Bắc Kỳ (nay là Giáo hội phật giáo Việt Nam) thành lập vào năm 1934 , chùa Quán Sứ được chọn làm trụ sở trung ương chính. Đến năm 1942 chùa đã được xây dựng lại trở nên khang trang bề thế như ngày nay.
Chính nơi đây vào ngày 13/5/1951, lần đầu tiên lá cờ Phật giáo thế giới do Thượng tọa Tố Liên mang về từ Colombo đã xuất hiện trên bầu trời Hà Nội. Cho đến nay, công quán không còn nữa nhưng chùa vẫn tồn tại, phát triển và vẫn được coi là trụ sở của Trung ương hội Phật giáo Việt Nam. Chùa do thượng tọa Thích Thanh Nhiễu trụ trì.
Ngày nay, chùa Quán Sứ có kiến trúc khang trang gồm các hạng mục như tam quan, chính điện, thư viện, phòng khách, nhà cho tăng ni và giảng đường.
Đến với số 73 phố Quán Sứ, ta sẽ thấy công trình cổng Tam quan 3 tầng mái và ở giữa được đặt một lầu chuông. Nét độc đáo và đặc sắc riêng của chùa Quán Sứ là những câu đối hay tên của ngôi chùa đều được viết hoàn toàn bằng chữ quốc ngữ.
Đi qua cổng vào bên trong chùa, ta sẽ thấy khuôn viên rộng được lát gạch. Toàn bộ các điện thờ đều được sơn màu vàng nổi bật lên những khung cửa được làm hoàn toàn bằng gỗ.
Chính giữa đối diện cổng tam quan là tòa Chính điện. Bước qua 11 bậc thang xung quanh có hành lang, du khách sẽ tiến vào điện thờ của chùa. Tất cả các pho tượng phật tại đây đều có kích thước lớn, được thếp vàng sáng và bày trí vô cùng trang nghiêm. Gian giữa gồm 4 bậc, bậc cao nhất thờ tượng của 3 vị Tam Thế Phật. Bậc tiếp theo đặt tượng Phật A Di Đà ở giữa, 2 bên thờ tượng Quan Thế Âm và tượng Đại Thế Chí. Phía dưới nữa là thờ Phật Thích Ca nằm ở giữa, 2 bên thờ tượng A – Nam – Đà và Ca – diếp. Bậc cuối là nơi thờ tụng tượng phật Bồ Tát Quán Thế Âm và Địa Tạng Vương. Phía bên phải là điện thờ Lý Quốc Sư (tức Thiền sư Minh Không) và 2 thị giả. Gian bên là nơi thờ tượng Đức Ông, tượng Châu Sương, Quan Bình.
Di chuyển tới khu vực phía sau qua một khoảng sân, ta sẽ thấy tòa Hậu đường 3 tầng khang trang. Đây là nơi thờ Thiền sư Khuông Lộ – vị quốc sư vô cùng nổi tiếng dưới triều nhà Lý. Bên cạnh đó là các dãy nhà dùng làm thư viện, giảng đường, nhà khách và tăng phòng. Tròn đó, giảng đường và thư viện là nơi đặt văn phòng Phân viện Nghiên cứu Phật học Việt Nam và văn phòng tổ chức Phật giáo Châu Á vì hòa bình (ở Việt Nam).
Tại Gian Quan âm trong chùa Quán Sứ đang trưng bày pho tượng hoà thượng Thích Thanh Tứ – nguyên Phó chủ tịch Hội đồng trị sự Giáo hội Phật giáo Việt Nam. Bức tượng tại đây có kích cỡ và biểu cảm giống như người thật.
