Pura Batu Bolong didirikan sebagai tempat pemujaan kepada Ida Bhatara Segara dan merupakan salah satu Pura Kayangan Jagat di Bali. Masyarakat Hindu di Bali selalu datang setiap hari ke pura ini untuk melakukan sembahyang memohon berkah dari Ida Bhatara Segara agar diberikan kerahayuan dan kerharmonisan. Selain itu Pura Batu Bolong merupakan tempat penyucian benda-benda sakral milik pura-pura yang ada di Bali seperti pralingga atau pratima Ida Bhatara dan segala perlengkapannya. Ritual upacara seperti Melasti, Pekelem, Purnama kapat dan Piodalan selalu diadakan dipura ini.
Pura Batu Bolong terletak kira-kira 50 meter dari bibir pantai Canggu dengan posisi menghadap kearah selatan pulau dan berada di lahan seluas kira-kira 50 are, seperti halnya pura-pura kayangan jagat yang ada di Bali, pura ini juga memiliki Tri Mandala yaitu nistaning mandala (jaba sisi), madianing utama (halaman tengah) dan utamaning mandala (jeroan). Jaba sisi (outer courtyard), merupakan bagian terluar dari suatu kawasan pura. Di tempat ini biasanya ditemukan bangunan seperti dapur atau pewaregan. Kedua, Jaba tengah merupakan bagian tengah dari pura. Pada bagian ini biasanya dibangun Bale Kulkul, Bale kesenian dan tempat pesantian dan rapat (sangkep) para anggota pengempon pura. Ketiga, Jeroan merupakan bagian yang tersuci dari pura. Di Jeroan biasanya dibangun tempat berstananya Ida Sang Hyang Widhi Wasa berupa pelinggih-pelinggih seperti Tri Murti yang merupakan tempat pemujaan Dewa Brahma sebagai pencipta, Dewa Wisnu sebagai pemelihara dan Dewa Siwa sebagai pemeralina. Selain itu, ada juga bangunan Padmasana yang digunakan sebagi media pemujaan Tuhan dalam manisfetasinya sebagi Dewa Matahari (Sang Hyang Surya) yang memberikan sinar terang kepada semua mahluk hidup yang ada di dunia ini. Karena kesucian tempat ini maka tempat inilah para pemedek mengadakan persembahyangan dan pemujaan terhadap Tuhan. Jadi jelaslah bahwa kesucian pura tidak diukur berdasarkan radius atau ukuran tertentu tetapi hanya ditentukan oleh konsep Tri Mandala.
Sejarah awal pembangunan Pura Batu Bolong belum diketahui secara pasti, berbagai versi dan cerita terdapat dalam lontar yang ada di Bali yaitu Lontar menurut Empu Kuturan dan Lontar Lokakranti, serta Lontar Tutur Ida Pedanda Sakti Wawu Rauh.
Menurut Lontar Empu Kuturan dan Lontar Lokakranti Pura ini di bangun pada abad XIV, saat Empu Kuturan ikut serta bersama Raja Udayana mengadakan pertemuan di Samuan Tiga, Bedulu, Gianyar. Dalam perjalanan mengikuti raja Empu Kuturan menemukan batu karang yang berada di sebelah selatan Linggasana (Tabanan) di situ dia melihat orang tua bertapa dengan khidmat. Lalu Empu Kuturan menegurnya. Namun, sang pertapa itu tidak bergeming dari tapanya. Setelah pertapa itu terjaga terjadilah pembicaraan dengan Empu Kuturan, dari hasil pembicaraan tersebut akhirnya tempat ini disepakati berdua diberi nama Parang Bolong.
Sedangkan menurut Lontar Tutur Ida Pedanda Sakti Wawu Rauh, koleksi I Gede Suci, Pemangku Pura Puseh, Banjar Pipitan Canggu yang terkait dengan Lontar Dwijendra Tatwa, disebutkan bahwa Pura Batu Bolong didirikan tahun 1489 Masehi, abad XV. Ini berkaitan dengan anjangsana Ida Danghyang Dwijendra alias Danghyang Nirartha alias Ida Pedanda Sakti Wawu Rauh turun ke Bali.
Bagi masyarakat pengempon Pura Batubolong yaitu yang berasal dari Banjar Kayutulang, Banjar Umabuluh, dan Banjar Pipitan, asal usul terbentuknya Pura Batu Bolong ini memang meragukan, karena terdapatnya banyak versi sejarah, dan minimnya peninggalan-peninggalan suci bersejarah lainnya dari Pura ini. Namun walaupun demikian, masyarakat pengempon Pura Batu Bolong percaya, bahwa Ida Sang Hyang Widhi (Tuhan) yang bersemayam di Pura ini akan selalu memberikan kesejahteraan dan keselamatan bagi umat disekitarnya.
Sebagian besar masyarakat sekitar pura bermata pencaharian sebagai petani dan nelayan, ini bisa terlihat dari sawah-sawah yang ada saat menuju kawasan pura sedangkan pada posisi sebelah timur pura akan terlihat perahu perahu para nelayan.
Pura Batu Bolong ini terawat baik, bersih dan asri. Untuk area parkir terdapat disebelah bangunan pura. Karena lokasi pura ini berada dipantai Canggu, bagi wisatawan yang berkunjung ke pura ini dapat juga menyaksikan indahnya panorama alam pantai Canggu yang memiliki panorama yang mempesona.
