Chùa Thánh Chúa là tên tự của di tích và cũng là tên thường gọi của chùa trước đây. Chùa tọa lạc trên đất của phường Quan Hoa, thuộc sự quản lý của hai phường Dịch Vọng và Mai Dịch. Hiện nay, do điều chỉnh địa giới hành chính, chùa thuộc phường Cầu Giấy.
Căn cứ nguồn tư liệu thành văn còn lưu giữ tại chùa như văn bia, chuông, câu đối, hoành phi và sách sử ghi chép cho biết chùa có khởi nguồn tạo dựng từ thời Lý và trở thành một danh lam thắng tích nổi tiếng ở phía Tây kinh thành Thăng Long. Sách Đại Việt sử ký toàn thư đã ghi lại: “Năm Quý Mão (1063) vua Lý Thánh Tông đã 40 tuổi chưa có con trai sau sai Chi hậu nội nhân là Nguyễn Bông làm lễ cầu tự ở chùa Thánh Chúa. Sau đó Ỷ Lan phu nhân có mang sinh ra thái tử Càn Đức là Lý Nhân Tông…”.
Trong thời gian cầu tự, Nguyên phi Ỷ Lan ở lại chùa Thánh Chúa nhiều ngày để ăn chay niệm Phật và sống trong cảnh chùa thiên nhiên u tịch. Một hôm bà đang quây màn tắm bên cạnh giếng Linh Quang ở cửa chùa thì Chi hậu nội nhân Nguyễn Bông vén màn vào định dùng phép đầu thai vào Nguyên phi, bà liền thét lớn, sai cung nữ và quân thần bắt giữ đưa về triều đình nghị tội. Nhà vua sai chém Nguyễn Bông trên cánh đồng trước cửa chùa, vì thế về sau cánh đồng ấy được mang tên là cánh đồng Bông. Sau khi sinh Thái tử Càn Đức, Nguyên phi Ỷ Lan cấp tiền tu sửa lớn chùa Thánh Chúa. Hội chùa Thánh Chúa được tổ chức vào ngày 25 tháng Giêng. Phần nghi lễ có lễ dâng hương tưởng niệm bà Nguyên phi Ỷ Lan, phần hội có tổ chức hát mời trầu do người dân hai làng tự biên tự diễn, đây là một tập tục mang tính đặc thù riêng của nhân dân vùng quê Mai Dịch, hát dân ca quan họ.
Chùa Thánh Chúa có quy mô bề thế với nhiều hạng mục công trình như: Cổng tam quan gác chuông, tòa tam bảo, nhà tả hữu vu, điện thờ bà Nguyên phi Ỷ Lan, hai nhà tổ thờ các vị sư tổ của chùa, một nhà tổ của dân làng Dịch Vọng Hậu, mộ nhà tổ của dân làng Mai Dịch. Đây cũng là nét đặc sắc độc đáo một chùa chung của hai xã. Từ xa xưa nhân dân địa phương còn lưu lại câu ca:
“Mai, Hậu cùng chung một ngôi chùa
Qua bao thế kỷ vẫn như xưa,
Chùa chính bảy gian, nhà hai tổ,
Bảy mươi pho tượng mấy lần tô.”
Cổng tam quan gác chuông xây kiểu nhà hai tầng, có hai cổng phụ tả hữu trổ thành ngũ môn tầng trên có mái chồng diêm treo chuông, khánh đồng. Mái lợp giả ngói ống, chính giữa bờ nóc mái thượng, trang trí hình rồng chầu mặt nguyệt, hai dốc mái đắp hình rồng miệng ngậm bờ nóc, các đầu đao uốn cong. Tầng dưới mở ba cửa kiểu vòm uốn, làm lối đi vào di tích.
Tòa tam bảo có kết cấu kiểu chữ Đinh: Nhà tiền đường bảy gian xây trên nền cao hơn mặt sân 60cm, kiểu tường hồi bít đốc, mái lợp ngói ta, bờ nóc đắp kiểu bờ đinh, các vì kèo đỡ mái làm kiểu vì “giá chiêng, chồng rường”. Tòa thượng viện cao hơn tiền đường 70cm, bốn gian xây chạy dọc về phía sau một đầu ăn mộng với gian giữa nhà tiền đường, kiểu tường hồi bít đốc, mái lợp ngói ta, các bộ vì đỡ mái làm kiểu vì “giá chiêng chồng rường con nhị”. Hiện tượng một thượng điện xây đắp gần như vuông tạo nên cao là dấu vết chùa khá cổ mà ta nghĩ tới đó là sản phẩm của chùa làng thời Lý đến thế kỷ 16 – 17. Mặc dù hiện nay kiến trúc của chùa là sản phẩm của thế kỷ 19 – 20, tuy được kết cấu bít đốc là kiến trúc gần đây, song trên mái còn trang trí hai đầu thủy quái Macara hóa rồng đó là những yếu tố của tâm thức rất xa xưa. Ma ca ra là vật làm chủ nguồn nước vốn gốc là nghệ thuật tín ngưỡng Ấn Độ nó trở thành phổ biến ở Đông Nam Á.
Chùa quay hướng Tây Nam đây là hướng phổ biến trong kiến trúc chùa cổ của người Việt. Trước chùa là một khoảng sân rộng lát gạch, trước sân chùa có cây muỗm cổ thụ đường kính gần một mét, xung quanh có vườn cây ăn quả, bốn mùa xanh tốt tạo thêm cảnh thâm u, tĩnh lặng cho ngôi chùa. Hai nhà thờ tổ có kết cấu kiểu chữ Đinh, xây kiểu tường hồi bít đốc tay ngai ở hai bên, gắn kề với hồi tòa thượng điện. Điện thờ bà Nguyên phi Ỷ Lan gồm ba gian kiểu tường hồi bít đốc, tay ngai, mái lợp ngói ta, ở vị trí bên trái phía trước nhà tiền đường.
Hiện nay di tích còn lưu giữ nhiều di vật mang giá trị lịch sử nghệ thuật thế kỷ 18 – 19 như: Bộ tượng tròn 77 pho được sơn thếp lộng lẫy mang phong cách nghệ thuật thế kỷ 18, 19, hai quả chuông đồng đúc vào thời Nguyễn, thân chuông có khắc bài minh ghi tên những người dân bản xã và khách thập phương đã hưng công tiến của để đúc chuông, sửa chùa. Quả chuông lớn đúc năm Minh Mệnh thứ 9 (1828) do Nguyễn Huy Trạc soạn văn chuông cho biết: “… Chùa xưa có chuông nhưng xảy cơn binh hỏa bất kỳ bị mất nên nhà chùa khuyến góp công của nhân dân và khách thập phương, chỉ hai tháng cố gắng tạo thành… khuôn phúc nên phúc quả được vẹn tròn”. Chiếc khánh đồng đúc năm Thiệu Trị thứ 5 (1845) khắc bài minh có nội dung: Chuông là của nhân dân làng Dịch Vọng Hậu, còn khánh là do nhân dân Mai Dịch công đức, đúc hai lần mới thành đạt. Năm tấm bia đá được dựng vào thời Nguyễn, trong đó một tấm bia có bài văn ca ngợi cảnh chùa: “Chùa Thánh Chúa quê ta là nơi danh lam cổ tích… hương hoa sớm tối, trăm vạn người đều quy y…” Ngoài ra di tích còn có nhiều đồ thờ tự khác như: Hoành phi, câu đối, có nội dung ca ngợi cảnh đẹp của chùa như:
Lý triều ngự giá quang lâm, tích niên bút lục,
Bắc quốc tượng công kiến trúc kim nhật trùng tu.
Chính vì đặc điểm này mà một học giả nước ngoài khi đến thăm chùa đã nói: “Đây là một hòn ngọc nằm giữa trung tâm văn hóa”. Với nguồn tư liệu phong phú và bộ sưu tập hiện vật nhiều về số lượng, đa dạng về chủng loại, di tích là một vốn cổ quý giá, nguồn sử liệu góp phần tìm hiểu nghiên cứu về lịch sử Phật giáo Việt Nam thời Lý - Trần, cũng như các phương diện khác trên đất Thăng Long - Hà Nội 1000 năm văn hiến.