Chùa Báo Ân được xây dựng năm 1846 do Tổng đốc Nguyễn Đăng Giai đứng ra chủ trì. Người có công xây dựng nên ngôi chùa lớn bậc nhất thời bấy giờ, Nguyễn Đăng Giai vốn là người làng Phù Chánh, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình.

Ông xuất thân trong một danh gia vọng tộc, ông nội là tiến sĩ Nguyễn Đăng Hoành, cha ông là Hiệp biện đại học sĩ Nguyễn Đăng Tuân (là thày dạy học của Vua Thiệu Trị). Thuở nhỏ, Nguyễn Đăng Giai theo học với cha, năm Minh Mạng thứ nhất (1820), ông đỗ hương tiến (cử nhân) rồi lần lượt được bổ nhiệm các chức quan quan trọng trong triều Nguyễn. Ông là vị danh thần có nhiều công lao to lớn trong việc dẹp nạn cướp, chấn chỉnh binh thuyền, tiễu trừ nhiều nạn nhũng nhiễu hại dân, dẹp nhiều cuộc nổi loạn, mở nhà dưỡng tế cho nhân dân mất mùa, đói kém... Năm Bính Ngọ 1846, dưới triều Thiệu Trị, Nguyễn Đăng Giai khi ấy giữ cương vị Tổng đốc Hà Ninh (Hà Nội và Ninh Bình) đã đứng ra chủ trì, quyên tiền cho việc xây dựng chùa Báo Ân với quy mô to lớn.

Ngôi chùa lớn bậc nhất Hà thành bấy giờ được đặt tên là chùa Báo Ân hàm chứa nhiều nội hàm sâu xa trong Phật pháp. Thượng tọa Thích Bảo Nghiêm (Trụ trì chùa Bằng, ngôi chùa có tháp Báo Ân được xếp kỷ lục Tháp Phật giáo cao nhất Việt Nam) cho hay, từ Báo Ân trong ý nghĩa nhà Phật có hàm ý nhắc nhở mọi người sống trên đời phải nhớ đến tứ trọng ân gồm: ân tổ quốc, ân cha mẹ, ân tam bảo, ân chúng sinh.

Báo đáp Tứ trọng ân là bốn ân lớn nhất, trọng đại nhất của đời người mà bất cứ ai cũng không thể nguôi quên, có lẽ là ý nghĩa sâu xa của vị quan Tổng đốc xưa khi quyết tâm đi ngược dòng thịnh hành của Nho gia thời bấy giờ mà xây dựng nên ngôi chùa Báo Ân bề thế giữa lòng Hà Nội. Quy mô, bề thế bậc nhất Hà thành, chỉ sau một năm tập trung công sức và tiền của, chùa Báo Ân đã được khánh thành vào năm Thiệu Trị thứ 7 (năm 1847).

Theo những tư liệu còn lại đến ngày nay thì chùa Báo Ân khi xưa nhìn từ con đường ven hồ phía đông dẫn vào chùa có tháp Hòa Phong, sau đó đến cổng chùa, rồi vượt qua chiếc cầu đúc lát gạch thì đến lầu hộ pháp, hai bên có bốn ngọn tháp đối xứng cao ba tầng. Tiếp đó là "Đại hùng bửu điện" tôn trí nhiều pho tượng Phật, tượng Bồ Tát được chế tác bởi những nghệ nhân tài hoa nhất. Chùa còn có hành lang tô đắp, chạm trổ cảnh "Thập điện Diêm Vương", mô tả sự quả báo trong chốn địa ngục khổ sai. Phía sau có điện thờ Thánh mẫu, nhà tăng xá, nhà trai đường...