Chùa do Thiền sư Liễu Quán (1667-1742) khai sáng vào đầu thế kỷ XVIII. Thiền sư là đệ tử đắc pháp của Hòa thượng Minh Hoằng - Tử Dung, được Hòa thượng trao tâm ấn năm 1712. Bấy giờ, chùa đã trở thành một đạo tràng lớn, có hàng vạn đệ tử học đạo, nghe pháp.
Trong ba năm 1733, 1734 và 1735, Thiền sư đã mở ba Đại giới đàn truyền giới cho hàng vạn người tại chùa. Năm 1740, Thiền sư mở đại giới đàn Long Hoa ở kinh thành; năm 1742 mở Đại giới đàn tại chùa Viên Thông, nơi ngài khai sơn trước chùa Thiền Tôn.
Thiền sư viên tịch năm Nhâm Tuất (1742), bảo tháp dựng ở một triền núi phía Đông Nam chùa vào tháng 4 năm Cảnh Hưng thứ 9 (1748), la thành bao quanh đồi tháp được xây vào năm 2001 nhân dịp đại trùng tu ngôi tổ đình.
Pháp kệ Liễu Quán :
Thiệt tế đại đạo
Tánh hải thanh trừng
Tâm nguyên quảng nhuận
Đức bổn từ phong
Giới định phước huệ
Thể dụng viên thông
Vĩnh siêu trí quả
Mật khế thành công
Truyền trì diệu lý
Diễn xướng chánh tông
Hạnh giải tương ưng
Đạt ngộ chơn không.
Tỳ kheo Thích Viên Giác trong bài viết :"Ý nghĩa pháp kệ truyền thừa của Tổ Liễu Quán" cho biết : "Sự xuất hiện của Tổ sư Liễu Quán như là một Bồ tát bổ xứ, thực hiện sứ mệnh lịch sử. Không chỉ duy trì và phát triển mạch sống Phật giáo Việt Nam giữa bối cảnh xã hội tối tăm, Phật pháp suy đồi mà còn thể hiện sự xả thân vì đạo; lập thảo am, ăn rong, uống nước suối, hơn mười năm tham cứu công án, tu hành đắc đạo. (...)
Pháp kệ truyền thừa của Tổ Liễu Quán có một ý nghĩa đặc biệt, đó là định hướng đường lối tu học cho các thế hệ đương thời. (...)
Toàn kệ có thể chia ra làm sáu phần hoặc lộ trình tu hành gồm sáu bước : 1. Thể tính vắng lặng; 2. Tâm thức thánh thiện; 3. Công phu hoàn chỉnh; 4. Trí tuệ vẹn toàn; 5. Hóa độ nhân gian; 6. Thành tựu thánh quả."
Chùa được trùng tu năm 1746 do ngài trụ trì Tế Hiệp - Hải Điện khởi công. Chưởng Thái giám Đoán Tài Hầu pháp danh Tế Ý đứng ra vận động xây dựng ngôi chùa khang trang, cho đúc đại hồng chung nay vẫn còn. Năm 1751, chùa được cấp tự điền ; năm 1772, chùa được duyệt cấp bằng khoán tự điền.
Các vị trụ trì kế tiếp là Tế Mẫn - Tổ Huấn, Đại Tuệ - Chiếu Nhiên đều có trùng tu ngôi tổ đình. Chùa tiếp tục được trùng tu vào năm 1793 do bà Đốc Hữu phát nguyện và năm 1799 do Hoàng đệ Thái Tể (thuộc triều Tây Sơn) phát nguyện trùng tu tự viện trang nghiêm.
Năm 1803, ngài Đạo Tâm - Trung Hậu trụ trì đã tổ chức trùng kiến. Bà Lê Thị Tạ pháp danh Tiên Quý đã có công quả lớn trong lần trùng tu này. Chùa được làm sườn gỗ lợp ngói, sinh hoạt Phật sự được phục hưng và phát triển.
Chùa được trùng tu thành tòa phạm vũ nguy nga vào các năm 1807-1809 do hai vị công chúa trong triều phát tâm cúng dường và tứ chúng đồng tâm hỗ trợ; trùng tu năm 1886 do Đại sư Hải Nhuận - Phước Thiêm tổ chức và năm 1899 do Đại sư Tâm Thiền tổ chức.
Năm 1940, chùa bị hư hỏng nặng, Hòa thượng Trừng Thủy - Giác Nhiên, vị trụ trì đời thứ 10 đã tổ chức đại trùng tu ngôi chùa. Từ năm 1973 đến khi viên tịch (02-02-1979), Hòa thượng đảm nhận chức vụ Tăng Thống Giáo hội Phật giáo Việt Nam Thống Nhất. Ngài kế thừa đời thứ 42 dòng thiền Lâm Tế, đời thứ 8 pháp phái Liễu Quán.
Sau 60 năm chưa được sửa chữa, chùa bị hư dột nhiều nơi, nên vào ngày 23-02-2000, Hòa thượng trụ trì đời thứ 11 Thích Thiện Siêu, Phó Chủ tịch Thường trực Hội đồng Trị sự Giáo hội Phật giáo Việt Nam, đã cho khởi công đại trùng tu ngôi chùa với kinh phí khoảng 2 tỷ đồng, được khánh thành vào ngày 09-3-2001 (15-2 năm Tân Tỵ). Hòa thượng viên tịch tại chùa Từ Đàm ngày 03-10-2001 (17-8 năm Tân Tỵ), trụ thế 81 tuổi đời, 53 tuổi đạo.
Văn bia ở chùa có ghi :"Gốc sâu thì nhánh tốt, nguồn xa thì dòng dài; chốn phạm vũ này tuy ba lần tụ ba lần tán mà đạo vẫn không hề tăng giảm."
Chùa đã được Trung tâm Sách kỷ lục Việt Nam xác lập kỷ lục năm 2008 :"Chùa Thiền Tôn, nơi phát xuất phái thiền Liễu Quán ở Việt Nam."
Tổ đình Thiền Tôn là ngôi thiền tự lớn ở Huế xưa nay.
Trụ biểu
Toàn cảnh chùa
Mặt tiền chùa
Điện Phật
Điện Phật
Điện Quan Âm
Điện Địa Tạng
Tượng Minh Vương
Tượng Minh Vương
Chân dung Thiền sư Liễu Quán
Chân dung cố Hòa thượng Thích Giác Nhiên
Đại hồng chung cổ trong chính điện
Sân sau ngôi chính điện
Đài Quan Âm
Tháp chuông
Nhà bia
Bia ghi sự lục ngôi tổ đình
Toàn cảnh tháp Tổ Liễu Quán
Cổng tháp Tổ Liễu Quán
Tháp Tổ Liễu Quán