Theo các tư liệu khắc gỗ hiện có, chùa Ông bắt đầu xây dựng vào năm 1894, hoàn thành năm 1896, trên diện tích 532m2. Công trình do nhóm người Hoa gốc từ Quảng Châu và Triệu Khánh lập ra để thờ phụng, giao lưu, gặp gỡ đồng hương, giúp nhau làm ăn nơi vùng đất mới với tên gốc là Quảng Triệu Hội Quán. Theo lời kể của các vị cao tuổi, hầu hết vật liệu xây dựng và những mảng trang trí được đưa từ Quảng Đông sang. Nhiều vật là sản phẩm nghệ thuật gốm thủ công của nghệ nhân thời nhà Thanh.

Đây là ngôi chùa hiếm hoi của Cần Thơ nói riêng và cả nước nói chung còn giữ nguyên trạng kiến trúc cổ và những ý nghĩa tín ngưỡng đặc trưng, dù trải qua nhiều năm chiến tranh, nhất là hai cuộc kháng chiến chống Pháp và Mỹ. Chùa Ông đã được xếp hạng là Di tích Lịch sử - Văn hóa cấp quốc gia vào ngày 21/6/1993.

Ngôi chùa có bố cục kiến trúc hình chữ Quốc, mái lợp ngói âm dương. Trên 2 cánh cửa chính của chùa có vẽ hình 2 vị thần trấn môn là Tần Thúc Bảo và Uất Trì Cung oai dũng trong truyện "Thuyết Đường". Bước vào chùa, du khách có thể thấy tấm nghi môn "Hiệp Thiên Cung". Sau tấm nghi môn là nơi thờ tự thiêng liêng các vị thần, các nhân vật hiển thánh được cộng đồng sùng bái.

Quan Công là vị thần được thờ chính trong chùa. Người dân kể lại, đây là vị thần tượng trưng cho “nhân - nghĩa - lễ - trí - tín”, cho sự dũng cảm, trung thành và lòng danh dự của người Hoa. Chùa còn thờ một số vị thần khác như: Phật Bà Quan Thế Âm, Thiên Hậu Thánh Mẫu, Ông Bổn. "Ông Bổn", tức là Bổn đầu công Trịnh Hòa là người có công phát triển cộng đồng người Hoa ở hải ngoại, được người Hoa cúng vào ngày 15 tháng 3 âm lịch. 

Tượng Quan Công tạc bằng gỗ, mặt đỏ, râu năm chòm, mặc áo bào xanh ngồi trong hổ trướng, hai bên có hai tướng hầu cận là Châu Xương và Quan Bình, đã trở thành hình tượng bất hủ trong lòng mến mộ không chỉ của người Hoa. Ngày 24 tháng 6 âm lịch hàng năm là ngày vía Quan Công với lễ vật là các món chay và hoa quả, nhang đèn. 

Đức Phật duy nhất được thờ tự ở chùa Ông là Quan Thế Âm bồ tát, thể hiện sự tín ngưỡng dân gian về quyền năng cứu khổ, phò nguy và độ trì chúng sinh. 

Ngôi chùa gần 130 năm tuổi này là nơi chiêm bái, cầu phúc của người dân, đặc biệt là người Hoa ở Cần Thơ, đồng thời cũng thu hút du khách thập phương. Hình thức cầu phúc thường thấy ở đây là lệ cúng nhang khoanh. Du khách có viết tên của người cầu phúc lên các tấm thẻ bài, bằng chữ Quốc ngữ hay chữ Hán tùy theo thân chủ rồi gắn vào khoanh nhang. Mỗi khoanh nhang, tùy theo kích cỡ, có thể mất 1-2 tuần mới cháy hết.

Người Hoa tới chùa thường sẽ sắm sửa lễ vật mang đến chùa như heo, gà, vịt quay, nhang đèn,... Tùy vào vị Phật mà sẽ có những vật phẩm cúng khác nhau. Phật bà Thiên Hậu sẽ cúng heo quay sơn đỏ, Quan Công cúng chay cùng nhang đèn, Ông Bản thì sẽ là heo sống,... Đặc biệt, chùa Ông còn có lễ đấu đèn được tổ chức 10 năm 1 lần với quan niệm ai sở hữu được chiếc đèn lồng sẽ gặp may mắn và thành đạt. 

Du khách tới chùa dễ bị thu hút bởi không gian mờ ảo được tạo nên bởi ánh sáng và hương khói ở Tiền điện và Sân thiên tỉnh (hay còn gọi là giếng trời). Để có ánh sáng và thông gió cho nội thất, chùa Ông được bố trí một khoảng trống trên mái, gọi là thiên tĩnh, tức "giếng trời". Đây còn là nơi thoát khói cho hàng trăm khoanh nhang tỏa ra suốt ngày đêm.

Nét nổi bật của chùa Ông là nghệ thuật điêu khắc chạm nổi trên những phù điêu hiện diện khắp nơi, từ các bao lam, hoành phi, liễn đối với nội dung phong phú, rút ra từ các huyền thoại, lịch sử Trung Quốc, như: Tam quốc chí, Bát tiên,... hoặc được chạm chìm với các đề tài như mai, lan, cúc, trúc, cá hóa rồng, lưỡng long chầu nguyệt, chim phụng…

Ngày nay, du khách có dịp tới thăm bến Ninh Kiều (Cần Thơ), phần nhiều đều không bỏ lỡ cơ hội tới chùa Ông, vừa để chiêm bái chốn linh thiêng, cầu mong bình an, hạnh phúc, vừa để chiêm ngưỡng công trình nghệ thuật đặc sắc, lắng nghe những câu chuyện về hành trình lập nghiệp tại mảnh đất Cần Thơ của người Hoa, sự gắn bó cùng phát triển với các dân tộc anh em chung sống bên bờ Hậu Giang.