Chùa Kiến Dương được xây dựng từ sớm, qua nguồn tư liệu vật chất còn lưu giữ tại chùa như: Cây hương đá có niên hiệu Vĩnh Thịnh thứ 6 (1710) và bệ thờ đá của nghệ thuật tạo tác thời Lê thì ngôi chùa có niên đại xây dựng từ trước đó, để đến đầu thế kỷ XVIII đã trở thành “một cổ tích danh lam” được tu sửa như lời khắc trên đá. Văn bia lưu tại chùa có tên “Thạch bi ký” ghi danh những người có công đức tu sửa “điếm sở” vào năm 1892 (Thành Thái thứ 4). Đây cũng có thể là lần tu sửa lớn cho di tích vào thời Nguyễn. Trải qua hai cuộc chiến tranh, di tích đã bị phá hủy, nhân dân dựng lại ngôi chùa 5 gian 2 dĩ để cúng Phật. Hiện tại, năm 2023 ngôi chùa được triển khai trùng tu lớn. Ngôi chùa chính phục dựng theo lối chùa cổ xưa với bố cục mặt bằng chữ “công” gồm tiền đường và thượng điện. Tiền đường và thượng điện có kết cấu chữ “nhị”, nối với nhau bằng ống muống rộng bằng gian giữa tiền đường, được thiết kế phần mái giống nhau có 5 gian rộng, mái chồng diêm 2 tầng, cuốn đao cong 4 góc. Chính giữa nóc tiền đường đắp hổ phù cõng bánh xe luân hồi nhà Phật, bờ nóc đắp kiểu bờ đinh, hai đầu đắp hình lạc long thủy quái và đầu rồng. Các đao trang trí phượng vũ, rồng vờn mây với đao mác tuyệt đẹp. Mái chùa lợp ngói ống bằng sứ tạo sự bền chắc. Xung quanh tiền đường và thượng điện để hiên rộng, lắp hệ thống lan can, bên trên các ô thoáng trang trí văn triện, lá giắt, bánh xe luân hồi... cùng với đó là hệ thống võng thiều châu, y môn bằng gỗ sơn son thếp vàng trước các ban thờ làm cho không gian thiêng mang vẻ đẹp mềm mại nhưng vẫn đầy tính thâm nghiêm nơi cửa Phật.
Phía sau chùa chính là nhà Mẫu và nhà Tổ được tu bổ năm 2022 với thiết kế 3 gian rộng. Bố cục mặt bằng chữ “đinh”, xây lối đầu hồi bít đốc tay ngai, trên nóc đắp hổ phù cõng trên lưng bánh xe luân hồi, hai đầu trang trí đầu kìm hình rồng, mái dán ngói ống bằng sành màu nâu sậm, trước có hiên rộng lắp 3 bộ cửa bức bàn. Trước cửa có 9 bậc lát gạch, trang trí 4 rồng chạy bậc thềm, trên cột hiên trang trí văn triện lá giắt tạo sự mềm mại cho di tích. Kết cấu bộ khung bê tông cốt thép, sơn giả gỗ, bên trong xây bệ bài trí tượng thờ Mẫu và tượng thờ Tổ. Cổng tam quan chùa dự kiến được xây kiểu lâu các với 2 tầng mái, gian giữa lớn mở cổng lớn, 2 gian nhỏ 2 bên mở cổng nhỏ tạo thành 3 lối vào chùa. Trên tầng 2 gian giữa treo chuông, hai gian bên để trống, mái chồng diêm 2 tầng, cuốn đao 4 góc, dán ngói ống. Trang trí trên tam quan là cuốn thư và các ô trang trí tứ linh tứ quý. Cây hương dựng trước chùa chính có 4 mặt đều khắc chữ Hán, có ghi niên đại tạo tác Vĩnh Thịnh lục niên (1710). Phần trên có tên bia khắc trong hình là đề, xung quanh diềm bia trang trí đề tài hoa dây, văn mây, sóng nước, long, ly… bằng kỹ thuật chạm nổi. Bia có niên đại Gia Long thứ 7 (1808) và bệ đá xanh được làm liền khối, tạo dáng 4 chân quỳ dạ cá, xung quanh khắc nổi các đề tài vân mây, chân triện, hình cánh sen múp phồng rất đẹp và cầu kỳ. Hiện vật có niên đại thời Lê (thế kỷ XVII). Bát hương đặt phía trước bệ đá, trên khắc chữ “Tam bảo”.
Bên cạnh các giá trị về kiến trúc và di vật, chùa Kiến Dương còn có nhiều di vật khác như: pho tượng tròn như Tam Thế, tượng Thế Tôn, Quan Âm Chuẩn Đề, Ngọc Hoàng, Nam Tào, Bắc Đẩu, 5 pho tượng mẫu, có đặc điểm của nghệ thuật tạo tác thế kỷ XIX, hoành phi, câu đối, các hiện vật đồ thờ tự bằng sứ men lam, các y môn, cờ thần... Với những giá trị về lịch sử và nghệ thuật, di tích chùa Kiến Dương được xếp hạng di tích cấp Thành phố tại Quyết định số 4915/QĐ-UB ngày 22/9/1999; 603/QĐ-UB ngày 26/1/2006.