Ngôi chùa được xây dựng dành riêng cho việc thờ phụng Quan Âm (Kan’on trong tiếng Nhật). Theo truyền thuyết, một bức tượng của Kan’on đã được tìm thấy trên sông Sumida trong năm 628 bởi hai ngư dân, anh em Hinokuma Hamanari và Hinokuma Takenari. Trưởng làng, là ông Nakamoto Hajino, đã công nhận sự thiêng liêng của bức tượng và ông đã tu sửa ngôi nhà của mình thành một ngôi chùa nhỏ ở Asakusa, để người dân có thể thờ phụng Kan’on.[2]

Ngôi chùa được xây dựng vào năm 645, là ngôi chùa cổ nhất Tokyo [3] Trong những năm đầu của Mạc phủ Tokugawa, Tokugawa Ieyasu xem chùa Sensō như nơi thờ hộ mệnh của gia tộc Tokugawa.[4]