Chùa được thành lập vào khoảng năm 1938-1940. Trong thời kỳ chấn hưng Phật Giáo, chùa chỉ là trụ sở của Chi hội Phật học quận Diên Khánh, trực thuộc An Nam Phật Học Hội. Về sau, chùa là nơi đặt trụ sở Ban Trị Sự Giáo hội Phật giáo Việt Nam huyện Diên Khánh. Mùa hạ năm 1972, Đại lão Hòa thượng Thích Giác Nhiên - Đệ nhị Tăng Thống (Ôn Thuyền Tôn), cùng Đại lão Hòa thượng Thích Giác Nguyên (Ôn Tây Thiên) từ Huế di tản vào Khánh Hòa, đã tạm trú chốn già lam này. Nhân phước duyên đó, chư Tăng cùng Phật tử địa phương phát tâm đúc Đại Hồng Chung cúng dường Tam Bảo, được nhị vị Trưởng lão Hòa thượng chứng minh, Hoà thượng Giác Nhiên đã đặt tên cho chùa là "Miên Trường Tự", với ý nghĩa lâu dài thường trụ.