Ngôi chùa tọa lạc bên đường Tam Thai, thuộc phường An Tây trên đường từ đàn Nam Giao đi về hướng Nam. Ngôi chùa nhỏ, nổi bật, vây quanh là những thảm cỏ xanh rì, bằng phẳng. Đó là ba khu mộ cải táng của những mồ mả không có thân nhân. Chùa Ba Đồn trước khi hình thành là khu đất làm nơi cải táng chôn cất các mộ phần không có thân chủ khi vua Gia Long xây dựng kinh thành năm 1803, xây đàn Nam Giao năm 1806 và quan quân, dân chúng tử nạn khi kinh đô thất thủ vào ngày 23 tháng 5 Ất Dậu (1885). Ông Nguyễn Đắc Xuân, Nhà nghiên cứu Huế cho hay: Đây là một chùa do các phổ (phường nghề) tự lập và những người giữ chùa là những người bán thế xuất gia (có gia đình), không có tu sĩ như các chùa khác.
Chùa Ba Đồn và những thảm cỏ xanh nơi an nghỉ của hàng chục ngàn con người trong biến cố lịch sử thất thủ kinh đô Huế 23/5 Ất Dậu (5/7/1885).
Năm 1803, để xây dựng Kinh thành Phú Xuân, vua Gia Long (1802-1819) cho giải tỏa tám ngôi làng ở bờ bắc sông Hương, nhà cửa và mồ mả phải di dời. Những mồ mả không có người thân được quy tập lên vùng đất này và Cồn mồ tám làng hiện thành. Năm Quý Hợi (1803), tại Cồn mồ tám làng, vua Gia Long cho dựng bia đá ghi ơn vua cho hợp táng những người không người thờ tự, khắc ngày 7 tháng 3 năm Quý Hợi (tức là ngày 27/4/1803).
Khi xây dựng đàn Nam Giao và lăng Gia Long, các mồ vô chủ lại được dời đến tiếp tạo thành Cồn mồ thứ hai nằm về phía nam của Cồn mồ tám làng. Theo L.Sogny, riêng bia Cồn mồ thứ hai có ghi cho biết, có khoảng 3.700 người an nghỉ ở đây; Cồn mồ thứ ba cho biết có 2250 người. Đến năm 1835, vua Minh Mạng cho lập một bàn thờ ở giữa trời (đàn) tại Cồn mồ tám làng để hằng năm nhà nước tổ chức cúng tế. Về sau cho dựng thêm hai đàn nữa để cúng tế những cô hồn của Cồn mồ thứ hai và thứ ba. Dân chúng gọi ba Cồn mồ có ba đàn hằng năm tế lễ đó là Cồn mồ Ba Đàn (Ba Đồn). Sau ngày thất thủ Kinh đô (23 tháng 5 Ất dậu, 1885) thực dân Pháp đánh chiếm Huế, dân chúng và binh lính trong thành bị giặc Pháp giết hại khi chạy theo vua ra các cửa Nhà Đồ, cửa Hữu làm chết hàng ngàn người. Lúc đầu người chết được dập hai bên lề đường và ngay trong các vườn nhà chung quanh. Về sau người Pháp bắt dân chúng phải cất bốc hết các mồ mả chôn trong và ngoài Kinh thành. Những mồ vô chủ lại được đưa lên Ba Đồn “hợp táng” hình thành thêm một số Cồn mồ nữa. Đó là nơi an nghỉ của quân lính, sĩ quan, thường dân hy sinh trong Kinh thành Huế ngày 23/5 Ất Dậu (5/7/1885), số lượng không rõ.
Từ thời Gia Long, một cái miếu nhỏ được dựng lên để hương khói quanh năm. Cuối thế kỷ XIX, cái miếu đổ nát, bà Nguyễn Thị Lựu (bà ngoại của vua Thành Thái) bỏ tiền trùng tu. Để biết rõ hơn về lòng người đối với Ba Đồn, theo L.Sogny, trên một bia đá dựng ở Tứ Tây An Cựu có đoạn viết:
“Ông Trần Hữu Tạo, nguyên giữ chức Tư vụ bộ Hình quê ở làng Tuy Phước tỉnh Quảng Bình, và vợ là Lê Thị Điếu quê ở làng Thanh Phước, tổng Vĩnh Trị, huyện Hương Trà, phủ Thừa Thiên, xây dựng ngôi chùa nhỏ nầy để thờ cúng các vong linh đang an nghỉ ở Ba Đồn. [....] Ở Cồn mồ Ba Đồn có nhiều nghĩa địa, có nhiều mộ không biết nguồn gốc. Trong số người qua cố có những người hy sinh cho danh dự, có người chết vì trung nghĩa… Người ta không biết lai lịch, ngày mất... Cho nên chúng tôi đã xây dựng với của riêng của chúng tôi một am nhỏ (Pagodon) đặt tên Phổ Thế Am (Am cho mọi người) để chúng tôi thờ các kẻ quá cố...”.(Bia khắc ngày 12/8/1897 tức 5/10/1897).
Sau khi Miếu Ba Đồn được nhiều người bỏ tiền trùng tu, các đợt cúng tế cầu xin thần linh bảo hộ cho Ba Đồn và cầu các cô hồn phù hộ cho bá tánh đều được tổ chức tại miếu Ba Đồn. Từ đó Ba Đồn trở nên đông người lui tới chiêm bái.