Kênh khởi công vào đầu năm 1818, nối rạch Long Xuyên ở Tam Khê [3] với hệ thống thủy đạo ở Rạch Giá [4], huy động khoảng 1.500 nhân công. Nhờ đào theo lạch nước cũ nên công việc khá thuận lợi, một tháng đã hoàn thành với bề rộng 20 tầm (51,2 m), chiều dài 12.410 tầm (31, 744 km)[5].

Trích văn bia Thoại Sơn:

Mùa thu năm Đinh Sửu (1817), lão thần kính, được vua trao ấn phù giữ trấn Vĩnh Thanh, mùa xuân năm Mậu Dần (1818) vâng chỉ đốc suất đào kênh Đông Xuyên.Từ ngày thụ mệnh vua, sớm khuya kính sợ, đốn cây rậm, bới bùn lầy, đào kênh dài đến 12.410 tầm, trải qua một tháng thì xong việc, nghiễm nhiên trở thành ra một sông to, luôn luôn ghe thuyền qua lại tiện lợi...[6]

Kênh đào xong, ông được vua Gia Long khen ngợi và cho phép lấy ông lấy tên mình để đặt tên cho con kênh mới đào là Thụy Hà (Thoại Hà) và núi Sập là Thụy Sơn (Thoại Sơn).

Để đánh dấu một công trình nhiều ý nghĩa này, Thoại Ngọc Hầu cho soạn một bài văn khắc vào bia đá. Đầu bia chạm to hai chữ Thoại Sơn[7]. Năm Minh Mạng thứ ba (1822), ông long trọng làm lễ dựng bia tại miếu thờ Sơn thần (nay là ngôi đình thờ ông làm Thành hoàng) bên triền núi Sập.