隋唐时，净土寺为皇家寺院，又名东都净土道场。

隋炀帝大业四年（公元608年），净土寺从北魏洛阳城迁建于隋都洛阳城建阳门（今李楼乡楼村东侧）内。

隋炀帝大业八年（公元612年），玄奘在东都净土寺剃度出家，并从这里迈出西天取经的第一步，成为千年来妇幼皆知的佛教名人。

洛阳的净土寺又是唐太宗主张大唐宗教文化三教（儒、佛、道）合一，和谐共处的典型。在其佛寺大殿内建筑砖笆上，历代重修，仍保留着既有儒家“天人合一” 字样图案，还有道家特有的阴阳太极图砖笆，这在其他佛寺中是极为罕见的。

唐太宗贞观三年（公元629年），即玄奘开始“西天取经”那一年，净土寺被迁建在上东门（今塔湾村南）内的毓材坊。

唐显庆五年（公元660年），唐高宗在洛阳，曾敕慈恩寺僧人义褒、西明寺僧人慧立等到洛阳，并在合璧宫召见，“叙论称旨”，唐高宗留他们住东都净土寺。义褒曾在净土寺讲经。

龙朔元年（公元661年），僧人义褒应召在东都洛阳。他曾多次出入宫中，还曾在东都净土寺讲经，众人踊跃往听。不久，义褒因病卒于净土寺，享年51年。

武周天授元年（公元690年），武则天下令：东、西二京及各州，各建大云寺一所，收藏《大云经》，并让僧人讲解。天授二年（公元691年），东都洛阳净土寺改称大云寺。

唐武宗会昌年间（公元841～846年），净土寺被毁。

净土寺的“净土”得名源于东汉，当时白马寺有两位印度高僧迦叶摩腾和竺法兰翻译佛经，百忙之中朝廷请他们到洛阳南郊皇家园林广成泽游玩，返回洛阳时走新城，路过鸾浴沟，见此处一条清清溪流自东向西流过，有很多鸾鸟在此溪水中沐浴。溪水旁是洁净的白色岩石，两位印度高僧不由赞叹道，此处真是难得的一方净土圣地。

净土寺原有金刚殿、中佛殿、天王殿、后大殿等建筑和浮屠三座，面积约6000平方米。20世纪50年代后期，金刚殿、中佛殿、天王殿、后大殿等建筑先后被拆除。现存有大殿五间，长15米、进深8米，建在台基上，砖木结构硬山式建筑，五架梁。大殿有正脊、垂脊，正脊、垂脊为花草纹砖雕，双坡均为灰板瓦铺顶，望板为正方形砖铺顶，有前檐，檐下施斗拱，前檐有四根明柱，柱下有四方模角形石柱，殿内壁画依稀可辨。殿外有碑刻六通。

净土寺大殿和护墙的基础，均使用像白云一般的白石砌成，正合“出家人难得一方净土”的襌语。

七十年代初期，净土寺曾出土有精美绝伦的隋唐时代的文物，有祭祀用法器和唐三彩器物等，文物虽已流失，然而由此表明，当年的净土寺是有相当显赫地位的，属皇家一级寺院。

净土寺出土有元代至元二十二年(公元1285年)的“云山舍利之塔”铭文石刻，“云山”一词突出表明净土寺所在的白云岩，犹如天上吉祥的的白云，降落在此处。与《汉书 广成赋》所描绘的“大汉之初基也，宅兹天邑，总风雨之会，交阴阳之和。揆厥灵囿，营于南郊”相吻合。

1978年在净土寺附近水渠出土有明嘉靖十一年（1532年）《净土襌寺记》石碑，《净土襌寺记》碑文记载：寺“剏自〇〇天赐延和间 历乎宋沿乎金元”。天赐是北魏道武帝拓跋珪的第四个年号。天赐这个年号自404年十月至409年，共六年。延和（432年-435年）是北魏太武帝拓跋焘的年号，历时3年。

《净土禅寺记》石碑，记载该寺曾由当时的“布政司、县政府、以及伊阳、嵩县的僧会，会同洛阳乾明寺、汝州风穴寺、洛阳龙泉寺、嵩县龙泉寺等众多的寺院主持---大明嘉靖十一年岁在壬辰孟冬望日后十日立碑”。

寺前水渠还出土有明嘉靖二十一年（1542年）《伊阳净土梵宇佛像记并颂》碑载：“洛阳管子休官林下，订盟泉右，瞻被水峪曰净土，万世上祀，宫墙庙貌。蜿蜒青龙，驯伏白虎，玄武垂头，朱雀翔至。”

《旧唐书》记载：“僧玄奘，姓陈氏，洛州偃师人，大业末出家于东都净土道场。”

唐 道宣《续高僧传》卷四《大慈恩寺释玄奘传》云： “兄素出家，即长捷法师也。容貌堂堂，仪局瑰秀。讲释经义，联班群伍。住东都净土寺。以奘少罹穷酷，携以将之，日授精理，旁兼巧论。”。《大正藏》卷50《慈恩传》卷上说：“其第二兄长捷先出家，住东都净土寺。察法师堪传法教，因将诣道场，诵习经业。”陈祎天性喜佛，来到净土寺后，在佛学净土环境薰陶下，对佛教产生了浓厚兴趣，以兄长长捷为师，潜心学习佛学。《大正藏》卷51录有唐?张说的《大唐西域记序》，其中记述说：“令兄长捷法师，释门之栋梁者也。擅龙象于身世，挺鶖鹭于当年，朝野挹其风猷，中外羡其声彩。既而情深友爱，道睦天伦，法师服勤请益，分阴靡弃。”大业八年（612年），炀帝为祈求征伐高丽成功，下诏在洛阳剃度27名和尚，主持剃度的大理寺卿郑善果亲临东都净土寺选择合适人选。小陈祎报名参加，因年仅13岁，不够录取资格。然陈祎在三年的习佛中，不仅已精通佛学要诣，而且还有独到的见解。他找到主持剃度的大理寺卿郑善果，恳请报名入选剃度。就问他：“你小小年纪为什么要出家呢？”陈祎答道：：“远者继承如来事业，近者光大佛祖遗法。”郑善果为他远大的志向和不凡的器貌所感动，便说：“诵业易成，风骨难得，若度此子，必为释门伟器。”郑善果又问了一些佛学问题，小陈祎对答如流。郑善果对长相端庄，聪明好学，佛学知识渊博的小陈祎心中已有好感，但资格不够，郑善果有意录取，但主持录取的几位僧人仍说“年纪太小。”不料，陈祎却说：“我提一个问题，众位老师如给我满意答复，我就不当和尚了。”他问：“人能不能成佛？成佛是在当世，还是遥远的未来？”众主持录取的几位僧人一下子被难住了。郑善果借机说“人才难得”，于是，就破格录取了陈祎，玄奘遂剃度出家， 取法号“玄奘”，意为“使佛学光大。”正式成为佛门释子。

唐太宗撰写的《大唐三藏圣教序》碑文中所写：“玄奘法师者……翘心净土，往游西域。”文内“松风水月，未足比其清华。仙露明珠，讵能方其朗润。”

“翘心净土，往游西域”。道出了玄奘大师由洛阳净土寺出发到西域求法去经的历史真相。

《大正新脩大藏经》第四十九册《释氏稽古略》载：“（唐高宗）七月诏迎玄奘法师入居西明寺。四年十月。帝以玉华宫为寺。追崇先帝。诏玄奘法师居之。五年帝幸东都，敕召僧义褒慧立等赴洛京，见帝于合壁殿。叙论称旨，留住东都净土寺。”

唐玄奘（公元600-664年），人称唐僧，著名佛学大师，在净土寺剃度出家，从这里迈出西天取经的第一步，他成为一千多年来妇幼皆知的佛教名人。玄奘原名陈祎，祖籍洛州缑氏陈堡谷（今偃师缑氏陈河村），他的祖父陈康，在北齐曾担任国子博士。父亲陈惠曾任隋江陵县令。隋开皇二十年（600年），陈惠喜得公子，眉目清秀，脸面端正。崇信佛教的陈县令，将幼子抱到佛像前，请佛赐名，正巧佛像所披衣袍风刮起，连连飘摆，于是这孩子便得名“祎”，意为“佛的衣裳”。

隋炀帝大业八年（公元612年），玄奘在东都净土寺剃度出家。根据《大慈恩寺三藏法师传》、《续高僧传》、《旧唐书》、《新唐书》等古代文献及净土寺出土的石碑等的记载，大体梳理如下：

玄奘在净土寺潜心钻研佛学时期，外界正发生天翻地覆的变化。隋朝的横征暴敛使百姓无法生活下去，激起各地好汉揭杆而起。净土寺因远在城外伊川鸾峪沟而免遭战火蹂躏。

大业十三年（617年），李渊打起抗隋大旗，李世民在与隋军和王世充作战中，多次率军由洛阳山南道路过玄奘所在的净土寺，净土寺对李世民军队多有资助，其时净土寺属皇家寺院，下辖少林寺，少林寺派棍僧助李世民，救过李世民的命，李世民生于隋文帝开皇十八年（599年）长玄奘3岁，李世民与玄奘结为兄弟好友。其时，农民起义军瓦岗军攻洛阳，王世充困守洛阳，城内无粮，十有三人饿死。

武德元年（618年），唐高祖李渊称帝，国号唐。时王世充占居洛阳，唐军与王世充为争夺洛阳又打了四年战争，武德四年（621年），王世充降唐，大批不愿降唐者纷纷削发假扮成和尚躲入洛阳城各个寺院道场。李渊下令唐军废除洛阳城端门楼、乾阳门及阙楼。为了消除隐患，李渊又下令废洛阳城中各寺院道场，只留三十个僧尼，其余全令其还俗。

武德九年（626年）四月，唐高祖李渊诏令全国废除佛道，洛阳仅保留寺观各一所，其余全部废除，净土寺、少林寺也在废除之列。二十七岁的玄奘法师心急如焚，他想起与李世民的友情，遂由净土寺出发，涉伊水，走秦楚古道，亲赴京都长安，找李世民想办法，他哪里知道此时长安的唐皇室中正蕴藏着杀机。

武德九年六月，太子建成忌妒李世民功盖天下，乃与齐王元吉合谋欲除掉世民。李世民得知消息，先发制人，发动玄武门兵变，杀太子建成和弟元吉。八月，世民即位，是为唐太宗，改明年为贞观元年。刚夺得皇位的李世民正忙于军国大事，无遐顾及接见玄奘。

玄奘滞留长安，亲闻血溅皇门之事，深感自己所学浅薄，对此兄弟相残无能为力，他决心到佛教的发源地去深造。于是上表李世民，请求西行，并对去印度的有关资料进行搜集，做了必要的准备。但李世民刚得到帝位，国家百废待兴，日理万机，对玄奘的请求那能顾得着。没得到朝廷答复，没有官方批准的通行证和资助，要远涉几万里、跨越无数关卡、邦国，去远方的天竺佛教发源地，显然是极困难的。玄奘几乎陷于绝望的境地。但想到在净土寺出家时立下“使佛教教义发扬光大”的誓言，决意靠自己的力量去印度求学佛法。

机会终于来了，贞观元年（627年）八月，长安一带遭受严重霜雹灾害。朝廷诏令灾民可随丰就食，各地关卡可给于方便。玄奘借此机会混在灾民队伍中，西出长安，沿途乞讨，经天水、武威、张掖、安西，出玉门关，沿古丝绸之路北道，过哈密、吐鲁番，又经乌兹别克的萨马尔城，阿富汗的巴弥场，翻越巴基斯坦北部的兴都什大山，历尽千难万险，终于到达佛教发源地。

历经艰难险阻后到达天竺后，十多年间，玄奘跟随过许多有名的僧人，他停留过的寺宇包括当时有名的佛教学习中心-那烂陀寺，他向该寺的主持，印度佛学权威戒贤法师学习佛经。及后玄奘更加徒步考察了整个南亚次大陆，在佛学讲座中名扬全天竺，在印度求学佛法十四年的玄奘已成为著名的佛学高僧，他阐发的佛学理论连印度的高僧也为之折服，玄奘思念祖国，惦记着故乡洛阳的净土寺，牢记着在净土寺许下的誓言。

贞观十七年（643年）玄奘决定回国，他搜集了印度最好的佛经，带着印度人民的深情厚意，次年，到了于阗（今新疆和田）。于阗地方官对这位饮誉印度的著名唐人高僧表示欢迎，立即派人将玄奘写给太宗的奏表送达长安，太宗诏令于阗、敦煌等地方官迎接护送玄奘法师回京。

贞观十九年（645年）正月二十四日，玄奘到达长安，此时太宗已在洛阳，即将率军出征高丽、闻报，即诏请玄奘到洛阳相见。在阔别故土近二十年后，玄奘终于又回到洛阳。唐太宗在洛阳宫隆重欢迎玄奘法师，亲自安排太子李治（后来的高宗）为玄奘建造译经寺院。之后，玄奘得以到梦绕魂牵的净土寺探望，并回偃师故里省亲。

贞观二十年（646年），太子李治在长安建专门译经院。显庆二年（657年）春二月。驾幸洛阳宫。法师亦陪从。

可以看出这座寺院在当时倍受关注，反映出它在当时佛教界的重要地位。

在玄奘法师剃度洛阳净土寺1400周年之际，中国佛教协会副会长、全国人大代表、河南省佛教协会会长、嵩山少林寺方丈释永信特为洛阳净土寺题词，并撰文纪念：纪念玄奘法师净土寺剃度一千四百周年（碑文）东土华夏，天中佳域。文明发端，寻根圣地。净土襌寺，创於北魏天赐延和。东依嵩岳，少林为伴。西邻伊水，昆仑脉延。南瞻九皋，鹤鸣天室绕紫烟。北望龙门，五都荟萃伊洛间。

2016年 9月 4日 中国邮政玄奘西行求法特种邮票在玄奘当年迈出西行求法第一步的洛阳净土寺举行原地首发仪式，中国邮政向净土寺赠送全套原版《玄奘》邮票。