Đình có kiến trúc hình chữ công bao gồm: Đại đình, tòa ống muống và hậu cung. Ngoài kiến trúc chính còn có hai tòa giải vũ, hồ bán nguyệt. Tòa đại đình là phần kiến trúc trọng yếu nhất của ngôi đình. Khung tòa nhà làm theo kiểu vi biến thể “Giá chiêng chồng rường con nhị” với 6 hàng cột. Toàn bộ khung chịu lực có 7 bộ vi với 42 cây cột cao hơn 5m, chu vi cột cái gần 2m, được kê trên những chân tảng đá xanh chạm nổi một bông sen xòe cánh, tạo cảm giác như kiến trúc được nở ra trong một đầm sen. Mái đình lợp ngói mũi hài, với 4 đầu đao cong vút như nâng bổng các tàu mái nặng nề bay lên. Trong lòng đình, ngoại trừ các thân cột và hệ thống hoành, rui còn tất cả thành phần kiến trúc của đình đều chạm khắc trang trí hàng chục loại hoa lá, chim muông, mỗi con một kích cỡ, một phong thái, dáng vẻ khác nhau.  

Ngoài vẻ đẹp về kiến trúc, đình Hàng Kênh còn có giá trị về điêu khắc. Trong đình có hơn 100 mảng chạm khắc mà hình tượng con rồng - một trong "tứ linh" của người Việt là đề tài chủ yếu. Nét độc đáo là hơn 400 con rồng trong các mảng chạm khắc mỗi con một vẻ, mỗi tư thế khác nhau và được tạc theo từng ổ, rồng mẹ rồng con quấn quýt bên nhau giữa cỏ cây hoa lá. Đi trong đình, người xem như lạc vào thế giới của rồng vô cùng sống động, nhộn nhịp, huyền ảo. Những mảng chạm khắc rồng, mây, hoa lá cách điệu nổi trên mặt các tấm ván, dưới chân các chấn song như thách thức cùng thời gian. Gian chính của đình có cửa võng sơn son thiếp vàng được chạm thủng cân xứng. Cửa võng này giống như một bức tranh điêu khắc sống động có hình ảnh lưỡng long chầu nguyệt, đôi chim phượng xoè cánh, ngựa qua sông, rùa sải chân cùng hồ nước hoa sen. Hiếm có nơi nào các nghệ nhân lại dùng lối "bong hình" hay "chạm lộng" để chạm khắc như nơi đây.

Đình Hàng Kênh không chỉ có giá trị lớn về nghệ thuật kiến trúc, điêu khắc mà còn bảo lưu được kiến thức ván sàn lòng thuyền độc đáo, hiếm có, đưa đình Hàng Kênh trở thành một di sản văn hóa đặc sắc trong các ngôi đình Việt Nam. Trong đình lưu giữ nhiều hiện vật quý: văn bia ghi tên tuổi những người của làng đỗ đạt từ 1460 đến 1693. Đình Hàng Kênh còn nhiều đồ tế khí như chuông, đỉnh đồng, khánh đồng, hạc, lục bình, bát hương bằng sứ, tượng, các hoành phi, câu đối, cửa võng, kiệu bát cống, voi ngựa bằng gỗ được chạm trổ tinh vi, sơn son thiếp vàng lộng lẫy với các hoa văn phong phú, sinh động.

Với những giá trị đặc sắc, hiếm có, đình Hàng Kênh được Nhà nước xếp hạng Di tích kiến trúc nghệ thuật cấp quốc gia vào năm 1962.

(Nguồn: Trung tâm Thông tin du lịch)