Là ngôi chùa thứ ba tọa lạc trên lộ trình hành hương về Yên Tử. Tương truyền hơn 700 năm trước, Thượng hoàng Trần Nhân Tông cùng đệ tử Bảo Sái sau khi xuống suối tắm gột sạch bụi trần tiếp tục lộ trình vào Yên Tử. Trời đã sang trưa, Bảo Sái mở túi cơm chay mời thầy dùng bữa, chợt nhớ suất ăn của hai thầy trò đã bố thí cho người hành khất ở Cửa Ngăn. Vua Trần vui vẻ cùng Bảo Sái uống nước suối trừ cơm rồi nghỉ trưa trên núi. Để ghi lại tích này, người xưa dựng chùa, đặt tên là Cầm Thực (có nghĩa là “không ăn”) như thể khắc ghi đức hạnh bố thí cứu độ chúng sinh, đề cao lối sống “tri túc, thiểu dục”, giữ thân tâm thanh tịnh trước khi vào Cõi Phật Yên Tử.
Dấu tích ngôi chùa được dựng vào thời Trần, nền móng kiến trúc chùa hình chữ nhất gồm 6 gian, có tên Linh Nhâm Tự . Thời chống Pháp, chùa Cầm Thực là cơ sở cách mạng. Giặc Pháp đã phóng hỏa đốt cháy, san bằng chùa. Nền chùa chỉ còn đống gạch vụn, bốn bề chùa là những gốc cây thông to lửa cháy nằm trỏng trơ. Chuông, tượng và đồ thờ ở chùa này đã được nhân dân trong vùng chuyển xuống miếu thờ cạnh Suối Vua Tắm. Quanh chùa chỉ còn vài ba cây tháp đổ và một ngôi tháp xây vào thời Nguyễn vẫn còn khá nguyên vẹn.
Năm 1988, nhờ công đức của du khách thập phương, cụ quản tự Bùi Văn Hài đã xây dựng lại ngôi chùa, dựng nhà khách, cổng tam quan và làm cầu qua suối. Năm 1993, ông Lê Khắc Hoa (Việt kiều Canada) đã phát tâm công đức lát đá hơn 200 mét đường từ bờ suối lên chùa. Cũng trong năm này, đại tá Nguyễn Thi cung tiến câu đối đắp nổi tại hai trụ cổng tam quan:
Cổ tự lưu danh Linh Nhâm Tự
Kim thời hiển tích Trúc Lâm Thiền
Dịch nghĩa:
Từ xưa lưu danh Chùa Linh Nhâm
Thời nay hiển tích Thiền Trúc Lâm
Ngôi chùa hiện nay được xây dựng vào năm 2004 trên nền chùa cũ (1988), có kiến trúc nền móng hình chữ “đinh” (丁). Tượng thờ trong chùa được bài trí theo cách thức thờ tự truyền thống chùa miền Bắc Việt Nam:
Chính điện:
- Hàng tượng trên cùng là Tam thế Phật
- Hàng tượng thứ 2: Di – Đà tam tôn
- Hàng tượng thứ 3: Tam Tổ Trúc Lâm
- Hàng tượng 4: Ngọc Hoàng, Nam Tào, Bắc Đẩu
- Hàng tượng thứ 5: Tòa Cửu Long
- Bên tả ban thờ Phật (trong hậu cung) là tượng Quan Âm Chuẩn Đề; bên hữu là tượng Quán Thế Âm Bồ-tát và tượng Quan Âm Tọa Sơn .
Tiền đường của Chính Điện:
- Bên phải là ban thờ Đức Ông, bên trái là ban thờ Đức Thánh Hiền và thờ tượng Tổ Bồ-đề Đạt-ma.
- Hai bên tiền đường là tượng Hộ pháp Khuyến Thiện và tượng Hộ pháp Trừng Ác.
- Trước ban thờ Đức Thánh Hiền là tượng Địa Tạng Vương Bồ-tát.
Chùa Cầm Thực tọa lạc trên một đỉnh núi tròn như mâm xôi đứng riêng rẽ tách bạch giữa một vùng đồi núi gối nhau như dải sóng. Mùa hè ở đây rất mát. Có người ví nơi này không khác mấy chốn bồng lai tiên cảnh. Trong một lần thám sát tại chùa, đoàn cán bộ đã tìm thấy ở đây pho tượng gỗ Chăm bán thân thế kỷ 16-17 trong đống gạch trên nền chùa cũ chứng minh có sự du nhập văn hóa Chăm vào Yên Tử.
