Chùa nguyên là phủ của vua Thiệu Trị trước khi lên ngôi nên 
đã có cảnh quan rất đẹp, với vườn tược rộng rãi, cây cối xanh tươi. Năm 
1844 nhà vua đã tôn tạo và sắc phong làm Quốc tự. Chùa trở thành một 
danh lam của đất kinh đô Huế.
Chùa được vua Thiệu Trị truyền lệnh xây dựng với qui mô lớn vào các năm 
1842, 1844 khi mới lên ngôi vài năm, trên vùng đất nhà vua đã ra đời.
Khuôn viên chùa nằm gọn giữa bốn con đường: phía trước là đường Bạch 
Ðằng chạy dọc theo một nhánh sông Hương, phía sau là đường Tô Hiến Thành
 gần chùa Diệu Hỷ, bên trái là con đường mang tên chùa Diệu Đế và bên 
phải là đường chùa Ông. Kiến trúc ban đầu của chùa rất qui mô. Tuy không
 đẹp bằng chùa Thiên Mụ, nhưng chùa Diệu Ðế có vẻ độc đáo riêng, có bốn 
lầu (hai lầu chuông, một lầu trống và một lầu bia).
Chính điện là đại giác, tả hữu chính điện là Thiền Đường, phía trước 
điện dựng gác Ðạo Nguyên hai tầng ba gian, sau gác Ðạo Nguyên có hai lầu
 chuông trống xây cân đối ở hai bên, chính giữa là lầu Hộ Pháp, sân 
trong có La Thành, sân trước có hai nhà lục giác, nhà bên tả đặt hồng 
chung, nhà bên hữu dựng bia lớn khắc bài văn do vua Thiệu Trị soạn. Hệ 
thống La Thành ngoài chùa Diệu Ðế xây dựng kiên cố, bề thế, trước có 
Phượng Môn ba cửa, hai bên có cổng nhỏ, ngoài bờ sông có xây bến thuyền 
khoảng mười bậc lên xuống.
Trước đây, chùa Diệu Ðế có nhiều tượng Phật do được chuyển từ chùa Giác 
Hoàng, sau sự kiện Kinh đô thất thủ (1885). Cuối năm này, chính phủ Nam 
Triều đặt sở Đúc Tiền ở Cát Tường Từ Thất, phủ đường Thừa Thiên ở Trí 
Tuệ Tịnh Xá và một tăng phòng làm nhà lao của tỉnh, một tăng phòng làm 
trụ sở cho Khâm Thiên Giám. Năm 1887 phần lớn các ngôi nhà trong chùa 
đều bị triệt hạ...về sau, ngoài cổng La Thành xây thêm bốn trụ biểu.
Hiện nay, chùa chỉ còn chính điện, hai bên chính điện đặt Bát Bộ Kim 
Cang, phía sau có một nhà khách, một bếp. Sân ngoài có nhà bia, nhà 
chuông, ngoài cùng là cổng Tam Quan hai tầng, phía trên có lầu Hộ Pháp.