相传始建于东晋义熙年间,初名大空,历经梁、隋等朝代的不断扩建、培修,渐具规模。唐武则天称帝时有沙门法明等10人,进《大云经疏》,内称有一女身为佛之传世,当代唐为天子,今神皇是也。武后大悦,令将此经颁行天下,并于天授元年十月二十九日,诏令天下诸州各置大云寺一所。翌年,大空即易名为大云寺,供有以她新造的年、月、日等字表示时间的石刻铭文佛像。神龙元年武后病卧,其子中宗宣布复位,再造唐室后,命各地造中兴寺为国行道,大云寺遂改为中兴寺。到神龙三年忌用中兴一语,又诏告天下,把以前诸州所立的中兴寺,一律改为龙兴寺。玄宗开元二十六年,再度宣布“敕天下诸郡立龙兴、开元二寺”,彭州龙兴寺之名,从此确定下来。