Đó chính là ngôi chùa Khai Quốc (mở Nước) được xây dựng vào đời Lý Nam Đế (541 - 547), bên bờ sông Hồng. Đầu thế kỷ XVII, dân phường An Hoa (Yên Phụ) sợ đê lở, chùa đổ mới dời chùa vào bán đảo Hồ Tây tại vị trí như hiện nay.
Nơi này, từ đời Lý đã dựng cung Thúy Hoa, đến đời Trần là điện Hàm Nguyên dùng làm nơi hóng mát, xem đua thuyền, đánh cá.
Thời Lê Thái Tông (1440 - 1442) gọi là chùa An Quốc. Đến đời Lê Hy Tông (1680 - 1705) chùa đổi tên là Trấn Quốc.
Năm 1842, vua Thiệu Trị tới thăm và đổi tên là chùa Trấn Bắc, nhưng nhân dân vẫn quen gọi là chùa Trấn Quốc.