Chùa Thiên Mụ, còn được gọi là chùa Linh Mụ, được chúa Nguyễn Hoàng cho xây dựng vào năm 1601. Chùa nằm bên bờ Bắc sông Hương thuộc địa phận xã Hương Long, cách trung tâm thành phố Huế 5km.
Năm 1665, chúa Nguyễn Phúc Tần cho trùng tu chùa. Năm 1710, chúa Nguyễn Phúc Chu cho đúc quả Đại Hồng Chung (cao 2,5m, đường kính 1,4m, nặng 2.052kg). Năm 1715, Chúa lại cho xây dựng thêm một tấm bia đá thanh cao 2,6m, rộng 1,25m đặt trên lưng một con rùa làm bằng đá cẩm thạch dài 2,2m, rộng 1,6m.
Hai công trình kiến trúc chính của chùa là Tháp Phước Duyên và Điện Đại Hùng. Tháp Phước Duyên hình bát giác cao 7 tầng, 21m, mỗi tầng thờ một đức Như Lai, tầng cao nhất thờ Đức Thế Tôn; Điện Đại Hùng là ngôi điện chính trong chùa, có kiến trúc nguy nga đồ sộ; ngoài bức tượng Phật bằng đồng trong điện còn có vô số tượng và một khánh đồng đúc năm 1677; một bức hoành phi bằng gỗ được sơn son thếp vàng do tự tay chúa Nguyễn Phúc Chu đề tặng năm 1714.
Từ ngày xây dựng cho đến nay ngôi chùa đã được trùng tu 8 lần (năm 1665, 1714, 1815, 1831, 1844, 1899, 1907, 1957). Qua những lần trùng tu, ngôi chùa vẫn giữ được vẻ đẹp uy nghiêm, huy hoàng, tráng lệ.
Di tích được công nhận là di tích cấp quốc gia về Kiến trúc nghệ thuật theo Quyết định số 1964-QĐVH/TT  ngày 27/8/1996 của Bộ Văn hóa và Thông tin.