Буддизм в России официально был признан ещё при императрице Елизавете Петровне. Особый интерес к этой религии возник в начале ХХ столетия. В Петербурге в это время стало популярным востоковедение. К этому же времени относится возникновение в столице Российской Империи буддийской общины.
Численность членов буддийской общины росла очень быстро. В связи с этим возник вопрос о постройке собственного храма - дацана. Первоначально у учёных-востоковедов Ф. И. Щербатского и Н. К. Рериха была идея привезти его из Бомбея. Но из-за дороговизны её реализации от этого отказались.
Появлению дацана в Петербурге способствовал его основатель и первый настоятель, учёный и дипломат Агван Доржиев. В Петербурге от приехал в 1908 году в качестве дипломатического представителя Далай-ламы 13-го. Спустя год он обратился к городским властям с прошением о строительстве храма. Получив разрешение, Доржиев купил участок в Старой Деревне и сразу же начал строительство храма. Большую сумму на возведение петербургского дацана дал Далай-лама 13-й.
Выбранный участок соответствует всем канонам буддизма. Дацаны всегда открываются в пригородах, у воды, в окружении зелени. Согласно легенде, Доржиев сделал свой выбор во время медитации.
Автором проекта петербургского дацана первоначально стал молодой студент Института гражданских инженеров Н. М. Березовский. Его идею впоследствии развил архитектор Гавриил Васильевич Барановский. Это было одной из последних его работ. Руководством строительными работами и консультированием архитектора занимался специальный комитет, составленный из учёных-востоковедов. Особую роль в составлении проекта сыграл и Агван Доржиев, хорошо знакомый с архитектурой Тибета. Фасад храма выполнен в традициях тибетского зодчества, но с элементами северного модерна.
Оформлением интерьера занимались русские и бурятские мастера. Ими руководил художник Николай Рерих. Многие предметы были переданы в петербургский дацан тибетскими мастерами.
Первое богослужение здесь было проведено в феврале 1913 года, в день празднования 300-летия дома Романовых. Торжественное освящение дацана Агваном Доржиевым состоялось в 1915 году в честь Божества Калачакры. Храм назвали "Дацан Гунзэчойнэй", чьл переводится с тибетского как "источник святого учения Будды, сострадающего всем".
После 1917 года дацан неоднократно подвергался разграблению. Были сожжены его архивы и библиотека, драпировка из парчи и личные вещи лам. Часть обрядовой утвари перевезли в Музей истории религии и атеизма. По легенде, гигантская статуя Будды была разбита ради поиска в ней клада. Но его не нашли, статую выбросили в пруд. Говорят, что на самом деле её разбили просто при демонтаже, после чего обломки попали в один из прудов Елагина острова.
Благодаря Агвану Доржиеву богослужения в дацане удавалось проводить и при советской власти. Храм несколько раз закрывался и открывался снова. За дацаном даже закрепили статус Тибетской дипломатической миссии. Но в 1937 году после расстрела членов буддийской общины храм закрыли окончательно и передали его под спортивную базу. Сам Агван Доржиев был арестован, он скончался в тюремной больнице в Улан-Удэ.
Во время Великой Отечественной войны в дацане Гунзэчойнэй работала военная радиостанция. Позже здесь располагались лаборатории зоологического института. В 1990 году дацан был возвращён верующим, тогда же началась его реставрация. Из Музея истории религии в дацан были возвращены предметы храмовой утвари. В Тайланде изготовили новую статую Будды.
