1970年，寶蓮禪寺新大雄寶殿落成，關祖堯爵士主持剪綵禮，鄧肇堅爵士主持啟鑰(音若)禮。
關祖堯於新大雄寶殿開光致詞中，公布建造大佛計劃，期望與台灣彰化大佛，日本鎌倉大佛鼎足而三。

1973年，日本曹洞宗邀請，寶蓮禪寺智慧、源慧諸位法師訪問日本，法師對鐮倉大佛的莊嚴肅穆印象深刻。
其後，諸位法師到訪台灣，見彰化大佛雄偉壯觀，發願為香港修建一尊大佛。

1974年，政府以象徵性地價，將面積六千五百六十七平方米的木魚峰，全山售與寶蓮禪寺，作爲建造大佛之用，佛座建成後，因缺乏資金建造大佛而擱置。

1976年10月6日，林彪、江青反革命集團成員(俗稱四人幫)，王洪文、張春橋、江青、姚文元等被捕。

1979年，鄧小平掌權後，實行改革開放，寶蓮禪寺住持聖一法師與監院智慧法師，與諸位法師應邀回內地參觀，初見龍門、敦煌石窟佛像，讚嘆之餘，建造大佛之心逾切。
參觀北京天壇時，以佛陀為「天中天」、「聖中聖」，構思以天壇為基座來承托大佛，這是天壇大佛得名由來。

大佛造價估計六千八百萬港元，日本與台灣商人主動向寶蓮禪寺招手，有意贊助大佛一半至全數建造款項。

1981年1月25日上午，四人幫被公審後判刑。

6月，十一屆六中全會，胡耀邦接替華國鋒出任黨中央主席，鄧小平擔任中共中央軍委主席。

中英開始就香港前途進行談判，與香港相關的「政治」十分敏感。

寶蓮禪寺的天壇大佛計劃，從台灣籌募到一半經費，打算接受日本資金。

新華社社長許家屯知悉後，唯恐大佛建造落入台灣及日本手上，指示中國統戰部插手，邀寶蓮禪寺住持智慧法師赴內地商談。

智慧法師對中國佛教協會主席趙樸初說，寶蓮禪寺只有三千萬港元資金，不足以建造大佛，所以才尋求捐助，趙樸初應承「包底」。

大佛工程最終獲得中央在資金和技術上支持，另送贈「龍藏」大藏經珍本一部，共7173卷。
智慧法師欣喜地說︰「中國人的事，應該由中國人來幫。」
智慧法師返港後，回絕台日捐助。

1981年12月26日，「寶蓮寺籌建天壇大佛委員會」正式成立。

大佛造型依據佛經如來三十二形相記載塑造，面相參照龍門石窟豐圓端麗的毘盧遮那佛，衣紋和頭飾參照敦煌石窟第三百六十窟，婉轉流暢的釋迦佛像。
佛像兼備隋唐佛教全盛時期造像特色，由藝術家調和統一，成為天壇大佛造型。

聘請香港福圖設計公司為大佛工程總監，邀請香港大學工程學院研究丶修訂工程方案。
大佛原定以鋼筋混凝土建造，因遇技術難題，改用錫青銅鑄造，這項修改揭開香港佛教界與內地合作序幕。

1982年4月，廣州美術學院段起來及侯瑾輝，負責製作大佛最初的石膏模，1984年2月，完成一比五的石膏模型。

1985年，天壇大佛建造委員會，將佛像建造工程，交由中國航天部南京晨光機器廠承建。

1986年9月，天壇大佛正式簽署建造合約，大佛鑄造工程正式開始，寶蓮禪寺展開大規模募捐活動。

1987年，天壇大佛工程進入翻砂鑄銅階段，經費遇到困難，中國佛教協會成立「香港天壇大佛造像隨喜功德委員會」，發動國內諸山長老丶大德居士隨喜捐助，內地佛教界共籌得五百萬人民幣，悉數捐助大佛工程。

1988年10月8日，中國航天部南京晨光機器廠澆鑄佛首銅像，面部高4.3米，闊5.8米，厚13毫米，表面積達四十二平方米。

寶蓮禪寺董事法師，把各方捐獻的一千六百一十四克黃金，現場投放到八噸銅水爐中，以一次過倒模方法，四十秒澆鑄成功。

大佛二百零二塊青銅先在工廠裝嵌，厚度由十毫米至十三毫米不等。

1989年4月，大佛銅壁板以海路付運香港，組件在現埸焊合安裝。

天壇大佛位於海拔四百八十二米的木魚峰上，大型佛像多半坐北朝南，天壇大佛坐南朝北，稍稍偏東，正好朝向北京。

1989年10月13日，大佛最後一塊銅壁安裝完成，當日舉行圓頂儀式，耗資六千萬港元。

1993年12月29日，天壇大佛開光，來自內地、臺灣、香港、日本、泰國、韓國、馬來西亞、新加坡、斯里蘭卡、美國等，十三位法師共同主持。
中國佛教協會會長趙樸初，新華社香港分社社長周南，港督彭定康等一道為盛典剪彩。

佛像形態豐滿、安祥，外貌巍峨細緻，懸現佛陀慈悲喜捨神韻。

面如滿月，額廣平正，雙耳垂肩，顯露佛陀福慧具足，完美無瑕，慈顏微笑，令眾生生歡喜心。

頂部三百二十五個肉髻螺髮，代表佛陀智慧圓滿。
青蓮花眼，眉如初月，線條柔和，象徵佛陀以慈眼廣視眾生。
兩眉之間，有一白如珂雪、軟若棉花的毫毛，向右旋轉，代表佛向眾生宣說真理正法。

手掌纖長圓潤，柔中帶剛，右手示「施無畏印」，顯示佛陀救拔眾生痛苦大悲心願。

左手下垂腳上，反掌向外，指端微微向下，稱為「與願印」，含有與眾生福樂慈願。

雙掌中心所現法輪，代表佛法長存，流轉十方，胸前「卍」字，代表佛陀萬德莊嚴。

佛陀結跏趺坐蓮台上，猶如蓮花出污泥而不染，（結跏趺坐稱為「全跏坐」，又稱「吉祥坐」，是右腳盤放左腿上，左腳盤放右腿上坐姿），寓意佛陀清淨無垢，能深入五濁世，普渡剛強難調伏之眾生。

天壇大佛身高二十三公尺，坐於三層祭壇上，是全球第三高露天青銅坐佛，連蓮花座及基座共約三十四米，重二百五十噸。

（吉林省敦化市六鼎山國家風景區，正覺寺後山頂峯的金鼎大佛，座北向南，與天壇大佛遙遙相對，一佛二體，分處南北。設計像體總高四十八米，佛身38.4米，由南京航天晨光集團建造，全球第二高坐佛，2011年9月23日開光)

（台灣高雄佛光山的釋迦牟尼青銅坐佛像，通高一百零八公尺、重一千七百八十噸，像高五十公尺，2011年12月25日落成，是全球最高露天青銅坐佛）

天壇大佛用風洞等航天技術試驗，內部採用科學技術設施，使用強有力的抗颱風抗雷擊高科技技術，可承受十二級以上強颱風和防雷擊，防止冷熱效應、海風鹽霧侵蝕。

圍繞天壇大佛的六天母銅像，作出舞蹈姿態，獻供花、香、燈、塗、果、樂，代表六婆羅密：布施、持戒、忍辱、精進、禪定、智慧。

佛像坐在二百六十八級石階上，石階前建有「地壇」，與「天壇」呼應。
1997年7月1日香港回歸前，在天壇大佛下擺放「回歸寶鼎」，寶鼎初次運抵香港時，意外撞斷一足，經修復後重新運返香港。

佛像地基面積二二三九平方米，三層殿堂由圓形樓梯貫通，分別爲功德堂、法界堂、紀念堂。

一口大鐘懸掛在殿堂正中，大銅鐘直徑兩米、重達六噸，外壁刻有佛像、手印，上雕佛像和經文，該鐘由電腦控制，每隔七分鐘敲打一次，每日共敲打一百零八次，寓意「解除一百零八種煩惱」。

功德堂內供奉的一尊地藏王菩薩，手持錫杖，站於蓮花座上，以五百多年楠木雕成。

功德堂有斯里蘭卡法師維巴那沙拿的繪書，描述釋迦牟尼佛出生、成道、初轉法輪、涅槃事蹟。
功德堂是先人長眠之地，當中包括香港已故天后梅豔芳，她的靈位成為全球歌迷朝拜地方。

法界堂一幅《華嚴說法圖》，是由白欖木製作的木刻版書，上面描繪一百六十尊神態各異，聚集聽經的菩薩畫面。
顏料取材自五行等原始礦物質，先用筆勾勒出線條，再以礦物質顏料着色，畫功極其精細，歷經七年才完成。

紀念堂供奉兩顆佛陀真身舍利，大小仿如米粒，1992年由斯里蘭卡迎請到香港。

天壇大佛的三層殿堂雖然不收門票，但要有「齋券」才可進入，個人最低消費是花四十五元吃點心，或花一百一十元吃「普通齋菜」，一百五十元吃「貴賓齋菜」，天壇大佛的齋菜收入，每年近億元。

香港史學會執行總監鄧家宙指出，天壇大佛改變了香港和中國佛教的生態發展。
「科技化大佛」數據可以複製，不少寺院爭相仿效，紛紛興建大型佛像，興建大佛發展旅遊，吸引信眾帶來財富，僧人生活得以改善，獲政府邀請參與公職或頒發勳章，令僧人處於一個難以修行的外在環境。

鄧家宙慨嘆說：「佛教的過度商業化，已是無法回頭。」

2021年6月2日，天壇大佛啟動維修工程，寶蓮禪寺住持淨因法師，談到大佛修繕的起因，不勝感歎。

當初建造天壇大佛使用青銅材料，伴隨着一個美好的願望，希望隨着時間推移，大佛身上可以產生如出土的古代青銅文物。以及美國自由女神像一樣銅綠色，使大佛更顯威嚴莊重。

但事與願違，大佛所處特殊地理位置，三十年過去，大佛身上不僅出現銅綠，還伴隨黑色腐蝕物。
這些黑色附着物出現在大佛臉上，就像是臉上的淚痕，這使得瞻仰大佛很難再給人帶來美好觀感，反而產生壓抑心情，大佛真的該修繕了。

2021年8月19日，天壇大佛維修工程完成，第二階段維修工程隨即展開，範圍主要是蓮座、大佛平台、長樓梯等地，期間長樓梯及位於大佛座下的展覽廳，將維持開放，預計2022年下旬完成所有工程。