Chùa được dựng từ triều vua Lê Nhân Tông, trên nền cũ của cung Từ Hoa thời Lý để thờ Phật và công chúa Từ Hoa, có tên gọi là chùa Đại Bi. Năm Cảnh Hưng thứ 32 (1771), chùa Trịnh Sâm đem gỗ từ chùa Bảo Lâm tới sửa chùa và đổi tên là Kim Liên. Năm Nhâm Tý đời vua Quang Trung chùa được tu sửa và mở rộng.
Chùa Kim Liên có quy mô kiến trúc bề thế, gồm tòa Tam Bảo kết cấu chữ tam được xây kiểu mái chồng diêm, nếp nhà giữa cao hơn hai nếp nhà trước và sau nó. Tường xây gạch trần mà mầu sắc của gạch kết hợp với việc trổ các cửa tròn hình “sắc sắc, không không” theo quan niệm Phật giáo, đã tạo cho ngôi chùa một vẻ đẹp trang nhã và độc đáo. Tam quam chùa có kiến trúc kiểu tam sơn rất đặc biệt: cả khối kiến trúc đồ sộ bằng gỗ lim, trên lợp ngói vẩy, chặm khắc tinh tế, đứng thẳng trên cùng một hàng cột cái mà không có cột quân giữ hai bên.
Hoa văn trang trí kiến trúc chùa chủ yếu là loại lá ba chè, có gân nối. Các đề tài trang trí được bố cục hài hòa, cân đối, đường nét uyển chuyển, nhưng thể hiện sự nỗ lực vươn tới chân thực vẫn là mục tiên chính trong tinh thần nghệ thuật của chùa. Hiện nay, di tích còn lưu giữ được 50 pho tượng tròn và hệ thống bia đá có niên đại tạo tác trải dài từ thời Lê, Tây Sơn và Nguyễn. Chùa Kim Liên được nhà nước xếp hạng Di tích lịch sử kiến trúc nghệ thuật ngày 28/04/1962.
Chùa Kim Liên với những giá trị kiến trúc nghệ thuật độc đáo thời Tây Sơn, một thời đại hào hùng trong lịch sử dân tộc, đã góp phần làm đẹp thêm truyền thống văn hóa của Thủ đô và cả nước
An Hoàng