Đến nay, vẫn chưa tìm thấy tài liệu, thư tịch cổ thành văn nào viết về năm xây dựng Miếu Tổ sư. Theo lời kể của một số bô lão người Hoa bang Hẹ ở địa phương trước đây trên cổng bằng đá của miếu có ghi năm xây dựng đời vua Khang Hy 16 (tức năm Canh Thân - 1680), trong thời kỳ kháng chiến chống Mỹ, cổng miếu đã bị phá hủy (hiện miếu còn lưu hình ảnh cổng đá của miếu Tổ sư trong Lễ hội làm Chay trước 30/4/1975). Sau giải phóng 1975, Ban Trị sự miếu đã xây mới cổng kiểu Tam quan như hiện nay. Theo một số sách xuất bản tại địa phương như: Làng đá Bửu Long, Đồng Nai - di tích lịch sử văn hóa thì Miếu Tổ sư xây dựng sau chùa Ông ở Cù lao Phố một thời gian không lâu lắm.

Khởi dựng, Miếu Tổ sư có quy mô nhỏ, chỉ là gian Chánh điện hiện nay, mái lợp ngói âm dương ống ngõa (hay còn gọi âm dương tiểu đại, đây là loại ngói đặc trưng của người Trung Hoa thường dùng trong các công trình xây dựng đình, chùa, miếu), tường, cột, xà ngang, nền đều làm bằng đá xanh Bửu Long. Nội thất chỉ có bàn thờ ba vị: Tổ nghề đá, Tổ nghề mộc và Tổ nghề rèn. Thời gian sau (năm 1886 và 1894), người Hoa bang Hẹ ở Bửu Long làm ăn ngày càng sung túc, phát tài, họ đóng góp trùng tu, sửa chữa, nâng cấp ngôi miếu khang trang, đồ sộ như ngày nay. 

Đến với miếu Tổ Sư  chúng ta có thể thấy hầu hết các bức hoành phi và lư hương của miếu đều ghi năm Bính Tuất (1886). Đây có lẽ là lần tu sửa nhỏ, làm mới các bức hoành phi treo trong nội thất Chánh điện, trang bị thêm một số đồ thờ như: lư hương, chân đèn. Trên cửa ra vào miếu có tấm biển đá khắc chữ Hán lớn: Tiên sư tổ miếu, bên trái tấm biển có đề hàng chữ Hán: Quang Tự nhị thập niên tuế thứ Giáp Ngọ mạnh đông nguyệt cát trùng tu (nghĩa là: năm Quang Tự thứ 20 (tức năm Giáp Ngọ 1894), miếu được tiến hành trùng tu). Đợt trùng tu này, người Hoa bang Hẹ tiến hành cơi nới tường Chánh điện cao thêm 2m, đưa mái lên cao tạo cho nội thất thông thoáng; mở rộng diện tích Chánh điện về phía trước thành gian Tiền điện hiện nay, xây dựng thêm dãy nhà thờ Tiền bối và Nhà khách, Nhà bếp, Nhà kho. Hai bên tả, hữu Chánh điện chủ yếu được xây dựng bằng vật liệu đá xanh Bửu Long kiên cố, bền vững, chắc chắn, mái lợp ngói âm dương ống ngõa tạo nên diện mạo ngôi miếu mang tính đặc trưng văn hóa người Hoa trên đất Đồng Nai.

Miếu Tổ Sư còn được sửa chữa nhiều lần vào các năm: 1904, 1924, 1941, 1967, 1970 xây thêm bệ thờ, làm một số bao lam, liễn đối bằng gỗ; trang bị thêm đồ thờ cúng như: lư hương, chân đèn, làm nhà võ ca… Năm 2001, Ban Trị sự miếu tiếp tục sửa chữa, sơn phết lại các tấm bao lam, hoành phi, liễn đối; xây cao hàng rào bảo vệ bao quanh bằng gạch thẻ và xi măng; tu sửa sân; chỉnh trang khuôn viên khang trang, sạch đẹp. Đến cuối năm 2006, Ban Trị sự tháo bỏ nhà võ ca dựng một nhà vòm, rộng và thông thoáng hơn ở sân miếu để thuận lợi cho việc tổ chức Lễ hội làm Chay và các hoạt động khác của miếu.

Đối chiếu với nguồn gốc hình thành người Hoa bang Hẹ, căn cứ vào kiến trúc, vật liệu xây dựng của ngôi miếu và các tài liệu thành văn nêu trên, có thể phỏng đoán rằng: Miếu Tổ sư có niên đại tương đương với chùa Ông ở Cù lao Phố ở Biên Hòa (chùa Ông xây dựng vào năm 1864).