Храм был освящен 10 августа 1915 г.; по освящении получил тибетское название: Kun la brtse mdzad thub dbang mchhos ‘byung ba’i gnas (Источник Святого Учения Всесострадающего Владыки-Отшельника). Главными объектами поклонения являлись бурхан Большого Будды, выполненный из глины бурятскими мастерами, и две алебастровые статуи, привезённые из Сиама, - Сидящий Будда (Шакьямуни) и Стоящий Будда Майтрейя, находившиеся соответственно в нижнем и верхнем алтаре. В годы гражданской войны (1919) храм подвергся погрому и утратил большую часть своих реликвий и культовых принадлежностей.
В 1922-1937 гг. храмовая усадьба принадлежала Тибето-монгольской миссии в СССР, находившейся под покровительством Наркомата по иностранным делам. Главой миссии являлся полномочный представитель Тибета в СССР Агван Доржиев. В 1938 г. (после ареста лам и ликвидации миссии) здание храма и два жилых дома при нём были муниципализированы, предметы культа переданы в Музей истории религии и атеизма. В последующие годы (вплоть до конца 1980-х) в храме размещались соответственно физкультурная база, военная радиостанция, лаборатории Зоологического института АН СССР. В 1987 г. храм посетил Его Святейшество XIV Далай-лама Тензин Гьяцо, традиционно считающийся его Покровителем.
9 июля 1990 г. решением исполкома Ленгорсовета Храм был передан Ленинградскому обществу буддистов. В 1991 г. получил свое нынешнее название - Дацан Гунзэчойнэй, что является аббревиатурой его первоначального названия.
В 1994 г. в главном алтаре была установлена статуя Большого Будды, изготовленная монгольскими мастерами в традиционном монгольском стиле (из папье-маше, с последующим покрытием фигуры вероучителя сусальным золотом). Высота туловища Будды - 2,5 м., вместе с нимбом и пьедесталом - около 5 м. В 2003 г. в храм после реставрации была возвращена статуя сиамского "Стоящего Будды" (подарена в 1914 г. русским консулом в Бангкоке Г.А. Плансоном).
Дацан принадлежит к тантрической школе Гелугпа.