Vào thế kỷ thứ 1, tướng Hán là Mã Viện đem quân sang đàn áp cuộc khởi nghĩa Hai Bà Trưng, sáp nhập nước ta vào Đông Hán, đi đến đâu chúng xây thành đắp lũy đến đó. Nơi tiếp giáp giữa Giao Chỉ và Trung Quốc (nay thuộc tỉnh Lạng Sơn), Mã Viện cho quân dựng cột đồng, khắc sáu chữ "Đồng trụ chiết, Giao Chỉ diệt" (Nếu cột đồng đổ thì người Giao Chỉ bị diệt).
Tương truyền, bất cứ người dân đất Việt nào đi qua nơi ấy đều ném vào chân cột đồng một hòn đá. Trải nhiều đời, đá trùm lên lấp kín trụ đồng. Theo Đại Việt sử ký toàn thư, vào năm Tân Mùi (1271), Hốt Tất Liệt đòi vua Trần Thánh Tông phải sang chầu, vua viện cớ đang ốm không đi được. Hốt Tất Liệt cho sứ sang yêu cầu vua Trần chỉ cho chúng cột đồng của Mã Viện thuở xưa, với ý đồ dùng cột đồng để hăm dọa sẽ san bằng Đại Việt. Vua không hề run sợ mà khẳng khái trả lời chúng rằng: "Cột ấy lâu ngày nên đã mất".
Đến thế kỷ 17, năm Đinh Sửu (1637), thám hoa Giang Văn Minh được vua Lê cử sang yết kiến hoàng đế nhà Minh. Thấy sứ thần Việt Nam ứng đối trôi chảy tỏ rõ bậc tài danh, vua Minh ra vế đối: "Đồng trụ chí kim đài dĩ lục", ý nói cây cột đồng từ thời Mã Viện đến nay rêu đã phủ xanh, vua Minh huênh hoang sức mạnh của Trung Hoa. Giang Văn Minh đối lại: "Đằng giang tự cổ huyết do hồng", nhắc nhở về sự thất trận nhiều lần của Bắc triều, bao lần nhuộm máu trên sông Bạch Đằng khi chúng sang xâm lược nước Nam.
Vào thời Lý Trần, cạnh nơi có cột đồng bị đống đá đè lên, triều đình đã cho dựng nhà công quán làm nơi nghỉ chân của sứ thần hai nước Việt - Trung. Nhân dân xây chùa cạnh nhà công quán, nơi cột đồng xưa, đặt tên là Diên Khánh tự. Ngôi cổ tự nằm cạnh Đoàn Thành phía bắc, nên dân gian vẫn quen gọi là chùa Thành.
Diên Khánh tự tọa lạc bên sông Kỳ Cùng thơ mộng, bảng lảng sương mờ, soi bóng ngôi cổ tự uy nghiêm như vẽ lên giữa trùng điệp sơn khê một bức họa với gam màu thủy mặc. Sông Kỳ Cùng và bến đò Thạch Độ nay đã thành cầu Kỳ Lừa, làm nên vẻ đẹp hữu tình, sớm chiều hứng tiếng chuông chùa ngân nga, xua tan mọi não phiền trần thế.
Tại tam quan của chùa treo một quả chuông nặng 2.100kg mới được đúc năm 2007 để sớm hôm chiêu mộ. Tiếng chuông trầm ấm ngân nga, bay xa hàng chục kilômet. Nếu ai đó một lần được nghe tiếng chuông chùa Thành hòa vào thinh không khi chiều buông, sương phủ mờ trên mặt sông Kỳ Cùng thơ mộng, hẳn sẽ thấy thanh thoát tâm hồn.
Tam quan chùa chồng diêm lớp lớp với 24 mái, lợp ngói mũi hài và các đầu đao cong vút. Với lối kiến trúc cổ truyền của Phật giáo miền Bắc càng tôn thêm vẻ uy nghiêm cổ kính của chốn thiền môn, làm ta như đang đi vào cõi thiền an tịnh. Hệ thống mái chùa được chạm đục tỉ mỉ theo lối "thuận chồng bẩy con, với các đầu phượng đỡ toàn bộ hoành và các kèo. Những linh vật: long, ly, quy, phượng như vờn đuổi nhau trên mái chùa. Phượng được đắp vẽ công phu, uyển chuyển cho cảm giác như các con vật đang bay.
Các cột gỗ lim to một người ôm cao 9m được đặt trên các chân tảng đá xanh và nền chùa lát gạch bát tràng càng tôn thêm nét cổ kính. Cửa sổ ở đây cũng được thiết kế hết sức khoa học và đậm chất Á Đông khi cửa sổ ngoài tròn, trong vuông tượng trưng cho âm dương, trời đất. Cánh cửa cũng được làm như một bức tranh tứ bình, tứ quý mỗi khi đóng lại tạo cảm giác nhẹ nhàng và giữ được nét cổ kính nguyên sơ. Toàn bộ câu đối phía ngoài bằng chữ Hán được gắn bằng sứ hết sức tỉ mỉ, công phu.
Các cánh cửa chùa chạm trổ tinh xảo với những cảnh tứ linh, tứ quý, tùng hạc diên niên, tứ bình và những hoa sen, bánh xe pháp luân, bàn tay Phật... Những đường chạm trổ phô bày sự tài hoa của những bàn tay nghệ nhân chạm khắc. Các đầu hồi chùa được đắp vẽ cầu kỳ, mái xếp mái với bao tích chuyện Phật giáo và những họa tiết, hoa văn... khiến bất cứ ai tới đây cũng có được cảm giác tâm linh an lạc.
Chùa gồm 38 gian lớn nhỏ, với nhiều hạng mục công trình: hậu cung thờ phật, bái đường, phương đình, tiến đường, tam quan, tổ đường, hậu đường... Bước chân vào chùa ta có cảm giác như đang lạc vào chốn Tây Phương cực lạc khi tất cả hệ thống nội thất của chùa được trang trí và bố cục hết sức tinh vi, cổ kính. Toàn bộ hệ thống tượng thờ của chùa được đúc bằng đồng vàng nguyên khối với trên 40 pho tượng lớn nhỏ.
Đây là ngôi chùa duy nhất trên toàn quốc có đầy đủ hệ thống tượng Phật thờ theo Phật giáo Bắc Tông. Ngôi Đại Hùng Bảo Điện uy nghiêm nhưng gần gũi, làm ta có cảm giác như đang được diện kiến chư phật, bồ tát, thánh tăng. Hệ thống hoành phi, câu đối của chùa được chạm khắc cực kỳ tinh xảo và sơn son thếp vàng, nhiều bộ hoành phi có tuổi hàng trăm năm. Trong chùa hiện lưu giữ quả chuông được đúc từ năm 1671 triều vua Lê Hiển Tông, nặng 600kg.
Hệ thống chiếu sáng cũng được bố trí hài hòa, phụ họa cho kiến trúc của chùa, tạo cảm giác thiêng liêng làm ta thấy như nhỏ bé trước đức Phật uy nghiêm.
Chùa được trùng tu nhiều lần vào các năm 1967, 1980, 1992 và được xếp hạng di tích lịch sử văn hóa cấp quốc gia vào năm 1993. Đến năm 2004, chùa được đại trùng tu để tạo nên sự bề thế ngày nay. Chùa Thành hiện nay là trụ sở của Phật giáo tỉnh Lạng Sơn - một tỉnh hội Phật giáo trẻ nhất nước. Vào những ngày lễ hội của Phật giáo, ngày tiết lễ, rất đông tín đồ phật tử đến nghe giảng kinh và tu học. Đặc biệt vào các dịp lễ hội như: hội Bắc Lệ tháng chín, hội Đầu Pháo Tả Phủ, Kỳ Cùng... rất đông khách thập phương tới chùa chiêm bái, cầu phúc.