Được khởi công xây dựng vào ngày 10/5/1964 và hoàn thành vào tháng 8/1965, địa đạo Gò Thì Thùng nối với vùng căn cứ địa cách mạng của tỉnh Phú Yên bởi các xã Sơn Long, Sơn Định (huyện Sơn Hòa). Đây là vị trí quân sự có tầm chiến lược, án ngữ cửa ngõ phía nam của vùng căn cứ, tạo cơ sở vững chắc cho bộ đội và dân quân du kích địa phương đánh tan nhiều cuộc tấn công của đế quốc Mỹ trong cuộc chiến tranh cục bộ, làm nên những chiến công vang dội lịch sử. Đặc biệt, với trận địa liên hoàn bao gồm: hầm chông, cọc nhọn, giao thông hào…, địa đạo Gò Thì Thùng đã giúp quân dân ta bẻ gãy kế hoạch “Năm mũi tên” trong cuộc phản công chiến lược mùa khô 1965 – 1966 của đế quốc Mỹ đánh vào đồng bằng Khu 5.
Nằm ở độ cao 400m so với mực nước biển, địa đạo Gò Thì Thùng có đường hầm dài 2km, sâu 4,5m, rộng 0,8m, cứ khoảng 15m lại có ngách cán chỏ làm chỗ tránh. Các lỗ thông hơi trong đường hầm được khoét từ dưới lên xuyên vào các hốc cây để tránh bị địch phát hiện. Miệng hầm được trổ từ dưới lên để khỏi bị lở khi gắn nắp hầm. Nắp hầm địa đạo được thiết kế giống hầm bí mật, dùng tre cật đan dày hoặc trồng cỏ lên trên, cứ 20m có một nắp hầm. Trong địa đạo có hệ thống hầm chỉ huy, hầm chứa lương thực, vũ khí, nước uống dự trữ… có thể chống được đạn pháo và bom loại nhỏ. Xung quanh địa đạo là hệ thống giao thông hào dài 10km.
Ngày 3/2/2009, địa đạo Gò Thì Thùng đã được Bộ Văn hóa Thể thao và Du lịch công nhận là Di tích lịch sử văn hóa cấp quốc gia.