Đình được dựng vào năm Giáp Thìn (1844), lúc đầu thờ Thành hoàng của làng Bình Hưng, tổng Định Thới, huyện Vĩnh Định, phủ Ba Xuyên, tỉnh An Giang.

Năm 1852, Tuần phủ Huỳnh Mẫn Đạt đi tuần thú trên một hải thuyền, gặp phải một trận cuồng phong, nhưng nhờ ẩn nấp kịp nơi vàm rạch Bình Hưng nên vô sự. Thoát nạn, Huỳnh Mẫn Đạt cho tổ chức tiệc mừng để vui cùng nhân dân địa phương và cho đổi lại tên rạch và tên đất này là "Bình Thủy". Đồng thời ông tấu trình lên vua Tự Đức, xin ban sắc phong cho thần Thành hoàng làng. Từ đó, làng có tên mới là Bình Thủy, và ngôi đình cũng được người dân gọi là đình Bình Thủy.

Đến đầu thế kỷ 20 (khoảng năm 1908), làng Bình Thủy được đổi tên thành làng Long Tuyền (do rạch Bình Thủy có hình tựa con rồng nằm), nên người dân nơi đây còn gọi là đình thần Long Tuyền hay Long Tuyền Cổ Miếu.

Đến năm 1979, xã Long Tuyền được chia làm 3 đơn vị hành chính là: phường Bình Thủy, phường An Thới và xã Long Tuyền, và đình nằm trong phạm vi phường Bình Thủy. Cho nên đình thần Long Tuyền hay đình Long Tuyền lại quay trở về tên nguyên gốc là đình Bình Thủy, và tên này tồn tại cho đến ngày nay.