Căn cứ vào văn bia chùa Keo chùa do một vị quan lớn thời Lê - Trịnh đứng ra khởi công xây dựng lại, đó là quận công Hoàng Nhân Dũng ở làng Tứ Quán, phủ Hải Thanh. Vì lúc bấy giờ đang có cuộc nội chiến Trịnh - Nguyễn nên chúa Trịnh chỉ cấp cho nhà chùa 100 cây gỗ lim, còn tất cả vật liệu khác đều do nhân dân tự đóng góp. Chính vì vậy, Hoàng Nhân Dũng đã phải mất 19 năm ròng đi vận động quyên góp (1611-1630), đến tháng 7-1630 ông đã mời được 42 hiệp thợ và khởi công công trình. Công trình xây dựng trong vòng 28 tháng thì hoàn thành, Chùa Keo đã được khánh thành tháng 11-1632.
Chùa Keo là công trình kiến trúc nghệ thuật thời Lê, hiện còn tồn tại khá nguyên vẹn so với kiến trúc ban đầu. Với quy mô kiến trúc cổ rộng lớn bậc nhất trong các kiến trúc chùa chiền ở Việt Nam, chùa Keo cũng có nhiều công trình kiến trúc nghệ thuật độc đáo, riêng có. Theo văn bia và địa bạ chùa Keo thì diện tích toàn khu rộng 28 mẫu (100.800m2), bề ngang dài gần 500 mét, chiều sâu khoảng 200 mét. Theo bản đồ địa chính thì khu di tích chùa Keo hiện nay có diện tích 40.907,9m2, đường giao thông nội tự (đường rước kiệu) có diện tích 654 m2. Tổng diện tích 41.561,9m2.
Gác chuông chùa Keo
Chùa Keo quay mặt hướng chính Nam. Mặt bằng các công trình Chùa Keo được xây dựng cân đối theo lối kiến trúc đặc trưng “nội nhị công, ngoại nhất quốc”. Nếu tính Tam quan ngoại là kiến trúc điểm đầu và Gác chuông phía sau chùa là điểm cuối, thì hai điểm này nằm trên một đường thẳng theo hướng Bắc - Nam, gọi là đường thần đạo.
Các công trình kiến trúc chính của chùa Keo gồm: Tam quan ngoại, Tam quan nội, Chùa Phật, Toà chùa Ông Hộ, Toà ống muống, Toà Tam bảo, Đền Thánh, Toà Giá roi, Toà Thiêu hương, Toà Phụ quốc, Toà Thượng Điện và cuối cùng là Gác chuông….
Chùa Keo là nơi thờ Phật như bao ngôi chùa khác ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ, nhưng do quá trình hình thành và phát triển lịch sử làng xã cũng như việc xây dựng, chùa Keo có những đặc điểm riêng nên việc thờ tự của chùa Keo ngoài thờ Phật còn có thờ Thánh tổ Dương Không Lộ, một nhà sư thời Lý có hiểu biết sâu sắc về Phật học. sông Hồng, chùa Keo Thái Bình vẫn thờ vị tổ sư thời Lý là Dương Không Lộ.
Bộ cánh cửa gỗ chạm hình tượng rồng thế kỷ 17
Được đánh giá là một kiệt tác nghệ thuật bằng gỗ, chùa Keo hiện đang lưu giữ nguyên vẹn 02 bảo vật Quốc gia. Đó là hai bộ cánh cửa gỗ chạm khắc hình tượng rồng, một kiệt tác nghệ thuật của người xưa có niên đại thế kỷ 17, đặt ở cửa chính tam quan nội chùa Keo, được công nhận là bảo vật quốc gia năm 2017 và hương án bằng gỗ quý được tạo tác thời Lê Trung Hưng, thế kỷ 17, được công nhận bảo vật quốc gia năm 2021.
