Chùa Hang ở xã An Hải, đảo Lý Sơn, được lập ra dưới triều vua Lê Kính Tông bởi ông Trần Công Thành, một trong những người đã ở đây tạo dựng cùng với việc khẩn hoang, mở đất lập làng An Hải, An Vĩnh xưa.
Chùa Hang là nơi thờ tự Phật và các vị tiền hiền đã góp công khai hoang, dựng xây huyện đảo. Theo người dân huyện đảo thì trong hang mùa hè mát mẻ, mùa đông ấm áp, là nơi dân đảo cư ngụ khi thời tiết khắc nghiệt.
Theo lời kể lại, chùa Hang được tạo lập vào khoảng đầu thế kỷ thứ 17, trong thời kỳ của vua Lê Kính Tông. Chùa được kiến lập và trông nom bởi dòng họ Trần Công, đầu tiên là các ông Trần Công Thành, Trần Công Bạch. Tương truyền rằng, ngày ấy, các ông này có “phép thuật” rất cao. Trong thời gian cư ngụ tại chùa Hang, các ông thường “rấm đậu thành binh” để chống kẻ thù xâm lược hoặc tiêu trừ yêu quái; các ông có thể ngồi hoặc đứng trên chiếc nón lá nhỏ lướt sóng đi vào đất liền. Và truyền rằng, ngày xưa, trong chánh điện của ngôi chùa có đường lên trời và đường xuống âm phủ. Hiện nay, bên phải chánh điện chùa (từ ngoài vào) vẫn còn một con đường thông sâu vào trong núi, dài khoảng hơn 20 m; đường nhỏ và tối.
Chánh điện chùa Hang nằm sâu trong hang núi đá, chiều dài khoảng hơn 35m và chiều rộng khoảng chừng 30m, có hình dáng như hàm con ếch, ngoài cao (khoảng 10m) trong thấp dần (chạm đất); tại nơi Phật tử và khách tham quan thường lễ Phật cao khoảng chừng 3m. Hình như, theo thời gian, do độ giản nở của đá, chiều cao của hang đá này thấp dần.
Chùa hướng ra phía Bắc, hướng gió Bấc thổi vào. Vào những ngày biển động, gió thổi rất mạnh vào sân chùa và những vách núi, thường tạo ra nhiều âm thanh khác lạ: du dương cũng có, huyền bí cũng có, mà “ma quái” cũng có.
Ngày trước, vì chùa tọa lạc cách xa dân cư trong một hang đá dưới chân núi và đường đến chùa hiểm trở, nên Phật tử chỉ thỉnh thoảng hoặc vào những dịp lễ lớn mới về chùa thắp hương, dâng hoa cúng Phật. Bây giờ, đường đi đến chùa thuận tiện hơn, nên Phật tử quanh vùng đã thành lập một Ban hộ tự, và phân công người ở lại chùa trông nom nhang đèn thường ngày.