Trải qua gần 4 thế kỷ, ngôi chùa vẫn giữ nguyên cấu trúc gỗ lim vững chắc với hệ thống mộng kèo chuẩn xác, được dựng hoàn toàn thủ công mà không cần dùng đến một chiếc đinh nào.
Điểm nhấn tiêu biểu nhất trong quần thể kiến trúc nội công ngoại quốc này chính là tòa gác chuông 3 tầng. Với những tầng mái chồng diêm cong vút, công trình này được ví như một đóa sen cách điệu, đại diện cho sự tinh xảo trong kỹ thuật ghép mộng của cha ông. Chùa thực hiện lối thờ tự "Tiền Phật - Hậu Thánh", nơi vừa thờ Phật, vừa tôn thờ Thánh tổ thiền sư Dương Không Lộ (danh nhân có công lớn đối với quốc gia và sự phát triển của Phật giáo thời Lý).
Bên cạnh vẻ đẹp kiến trúc với những giếng đá cổ, cối đá độc đáo, chùa Keo còn là một kho tàng di sản văn hóa phi vật thể. Lễ hội chùa Keo diễn ra hai lần mỗi năm vào mùa xuân và mùa thu, nổi bật với các nghi thức rước kiệu, hội bơi trải và các trò chơi dân gian đậm đà bản sắc cư dân nông nghiệp lúa nước.
