据《徐州府志》记载:明洪武三十一年(公元1398年),僧胜吉为保护大石佛而募资建造大雄宝殿(即今大石佛殿)。明宣德二年(公元1427年),僧文安将大殿扩建。明宣德七年(公元1432年),一场大火将大雄宝殿化为灰烬,石佛幸未受损。宣德八年,文安再次募资重建大雄宝殿,并新建了配殿、山门及方丈禅堂等建筑,工程历时两年,兴化寺雏形初成。明万历年间(1573~1620年),石佛寺更名为兴化寺,兴化寺大雄宝殿是目前徐州仅存的明代木结构建筑。
2003年,兴化禅寺对大雄宝殿进行全面整修,从国外进口巨型柳桉圆木,更换殿内已历数百年的梁柱,大殿屋面更换金黄色琉璃瓦。