Theo truyền thuyết, miếu Bà do dân xây dựng để cúng bái vì tin vào sự linh thiêng của Bà. Lại có truyền thuyết cho rằng, Thoại Ngọc Hầu đã đứng ra xây dựng theo lời trăn trối của vợ (bà Châu Vĩnh Tế).
Lúc đầu miếu cất bằng tre, lá. Năm 1962, miếu lợp ngói âm dương. Ðến năm 1972, ngôi miếu được xây lại, năm 1976 công trình mới hoàn thành.
Miếu Bà Chúa Xứ kiến trúc theo kiểu chữ "quốc", có 4 mái hình vuông, nóc lợp bằng ngói ống màu xanh. Nhà để tượng cũng 4 mái hình vuông. Trong miếu thờ tượng Bà Chúa được tạc bằng đá xanh có giá trị nghệ thuật cao. Tượng tạc vào thế kỷ 6, theo mô típ tượng thần Vinus thường thấy ở các nước Lào, Cam-pu-chia, Ấn Độ. Hội Bà Chúa Xứ được tổ chức hằng năm rất lớn vào các ngày cuối tháng 4 âm lịch. Hàng vạn người đổ về đây dự lễ tắm tượng Bà, lễ dâng hương cầu phúc lành...