Theo một số tài liệu ghi lại, chùa Báo Ân xuất phát từ truyền thuyết về vị tổ sư trụ trì thời Lý (thế kỷ XI–XII) tại chùa, ông là người có kiến thức thông tuệ về văn học lẫn y học. Nhà sư vừa trụ trì chùa, vừa tham gia triều chính phò tá giúp Vua. Sau khi tu luyện đắc đạo, nhà sư cáo quan, chỉ chuyên tâm cai quản chùa và truyền bá Phật pháp. Vua mến tài, nhiều lần mời ra kinh thành Thăng Long tham gia chính sự, nhưng ông từ chối. Có lần buộc lòng theo quan về kinh, dọc đường ông dùng phép thần thông trốn quay lại chùa. Ngày 26-7 (ÂL) là ngày mất của ông. Để tưởng nhớ công lao của ông, triều đình cho xây dựng ngôi chùa mới nơi ông tu luyện đắc đạo, lấy tên là chùa Báo Ân.
Không chỉ có niên đại hàng mấy trăm năm, chùa Báo Ân còn là tài sản văn hóa rất linh thiêng của làng Đại Lý, nơi đây là chốn sinh hoạt tâm linh của cả làng với trên 10 dòng họ, gồm 25 chi. Ngôi chùa là sợi dây liên kết chặt chẽ, gắn bó của người dân trong nhiều thế kỷ qua.
Trải qua bao thăng trầm, biến cố của lịch sử, sự phong hóa của thiên nhiên, ngôi chùa nhiều lần bị phá hủy, chỉ còn phế tích. Khi cuộc khởi nghĩa Ba Đình nổ ra, giặc Pháp đã về đốt phá chùa. Năm 1905, triều Vua Thành Thái, chùa được trùng tu, cho dựng bia ghi lại sự kiện này.
Năm 2001, được sự quan tâm của Đảng ủy, chính quyền, Nhân dân xã Thiệu Vân và các tín đồ Phật tử, chùa Báo Ân được trùng tu và xây dựng lại, gồm 3 gian tiền sảnh và 3 gian hậu cung. Gian hậu cung chính giữa thờ Đức Phật, gian hậu cung phải thờ Mẫu, gian hậu cung trái thờ Thành Hoàng làng, người có công sáng lập làng Đại Lý. Hiện trong chùa còn lưu giữ 7 pho tượng tạo tác bằng gỗ quý, với kỹ thuật khá điêu luyện.
Ngôi chùa kiến trúc ‘lạ’, view cửa biển đẹp ngất ngây ở Thanh Hóa
Năm 2017, UBND tỉnh Thanh Hóa đã có văn bản đồng ý chủ trương ập dự án tu bổ, tôn tạo và phục dựng chùa Báo Ân, với tổng kinh phí 15 tỷ đồng từ nguồn vốn xã hội hóa và nguồn huy động hợp pháp. Đến nay, mặc dù nhà chùa đã nhiều lần đề xuất, tuy nhiên do nhiều nguyên nhân, việc tu bổ, tôn tạo vẫn chưa được triển khai.
