Chùa Trầm còn có tên gọi là Long Tiên, được xây dựng vào năm Cảnh Trị thứ 7 (1669), do một vị tướng quân xuất gia lập nên. Ngôi chùa mang tên ngọn núi mà nó dựa vào là “Tử Trầm sơn”. Toàn bộ khu núi Trầm này xưa kia từng là nơi vua Lê chúa Trịnh đặt hành cung để thưởng ngoạn cảnh đẹp.

Đến chùa Trầm, du khách sẽ được chiêm ngưỡng một ngôi chùa mang đậm dấu ấn kiến trúc văn hóa tâm linh của đồng bằng Bắc Bộ. Một thế dựa vào núi, trước mặt lại nhìn ra hồ sen bát ngát, trên bao bọc bởi những tán cây rừng dày đặc… Chùa Trầm nhỏ nhưng lại mang vẻ đẹp cổ kính, thâm nghiêm. Sự nhỏ bé ấy cùng với khoảng sân đất rộng, bằng phẳng phía trước và những cây đại thụ vây quanh đã tạo ra một không gian vừa thanh bình vừa thiêng liêng và tạo cho du khách một sự thư thái, dễ chịu.

Chùa đã qua nhiều lần trùng tu và hiện nay còn giữ được nhiều tượng Phật mang phong cách nghệ thuật thế kỷ 18-19 với những nét chạm khắc công phu, tinh tế. Sau khi vãn cảnh chùa, du khách có thể vào khám phá động Long Tiên trên núi Tử Trầm. Động Long Tiên có đường dẫn lên đỉnh núi Trầm (tục gọi là đường lên trời), có hang sâu dẫn ngầm vào trong núi (tục gọi là đường xuống âm phủ). Ở gian rộng nhất của động là chùa Hang có ban thờ Phật và tượng của các vị phật, tiên, hộ pháp tạc bằng đá rất sinh động. Ở các ngách động sâu và hẹp hơn, du khách sẽ được chiêm ngưỡng những tuyệt tác long lanh từ nhũ đá và nước ngầm của thiên nhiên. Nơi đây còn lưu trữ khoảng 20 bài văn thơ cổ khắc trên vách đá, khánh đá, chuông đồng ca ngợi cảnh đẹp của núi Tử Trầm… được tạo tác qua các thời đại.

Ngoài ra, du khách có thể ghé thăm đền Mẫu nằm ở lưng chừng núi, hay ba ngọn tháp cổ ghi lại công đức của Thống đốc Hoàng Trọng Phu, bà Lê Thị Thọ cùng với nhiều tăng ni phật tử… Đến chùa Trầm du khách còn được tham quan nơi chủ tịch Hồ Chí Minh đọc Lời kêu gọi toàn quốc kháng chiến qua sóng Đài tiếng nói Việt  Nam tại đây, năm 1946.