Đình Đồng Sơn tọa lạc trên một khu đất với tổng diện tích 557.0m2. Các công trình kiên trúc của đình gồm: nghi môn, đại bái, hậu cung và sân. Ngoài các hạng mục chính, sát hai bên hậu cung là hai miếu nhỏ. Một bên thờ cụ Bá Chàng người thôn Thái Khê, xã Cấn Hữu, có công đứng ra tổ chức việc xây dựng ngôi đình và một bên thờ Thổ thần. Các kiến trúc này được khuôn lại trong tưởng bao.
Hiện trạng kỹ thuật của di tích: Trải qua thời gian và sự xâm thực của thiên nhiên, đình Đồng Sơn đã trải qua nhiều lần tu bổ, tôn tạo và sửa chữa. Theo lời kể của các cụ cao niên trong làng thì đình Đông Sơn xưa kia là ngôi miếu cổ có quy mô nhỏ. Sau đến cuối TK XIX dân làng tu bổ, tôn tạo lại trên nên móng của ngôi miếu cũ và được nhân dân tu bổ, tôn tạo thêm hạng mục đại bái tạo thành kiến trúc hình chữ nhị như trước đây... Trải qua năm tháng chiến tranh kiến trúc cũ của ngôi đình xưa kia không còn. Tuy nhiên, căn cử vào pho tượng Hầu (thời Lê) cùng 2 tấm bia đá và đạo sắc phong (thời Nguyễn) thì có thể đoán định ngôi đình có niên đại khởi dựng vào khoảng thời Lê Trung Hưng và được tu sửa nhiều lần ở thời Nguyễn và thể kỷ XX. Qui mô kiến trúc hiện nay là kết quả của lần trùng tu vào năm 2013. Từ đó đến nay ngôi dình Đồng Sơn đã trở thành địa điểm tâm linh, nơi hội tụ, nơi sinh hoạt cộng đồng chung của người dân Đồng Sơn.
* Mô tả kiến trúc:
Mở đầu của khu di tích là nghi môn: Nghi môn đình Đồng Sơn được làm dạng tử trụ, hai trụ chính cao khoảng 7m, đình trụ đắp 4 chim phượng chụm đuôi vào nhau tạo thành chái giành cách điệu, phía dưới là 4 ô lồng đèn đắp nổi tứ linh, tứ quí, thân trụ tạo mặt cắt, bổ khung, mặt trước và mặt sau ghi câu đối bằng chữ Hán.
Hai bên công chính là hai cổng phụ làm dạng chồng diêm hai tầng 8 mái. Từ nai công phụ nôi sang hai bên là 2 trụ biểu được làm thấp hơn hai trụ chính, đinh trụ bên đắp hai nghê hướng hơi chếch ra phía ngoài, phía dưới các ô lồng đèn đár nổi tứ quí.
Đại bái: gồm 3 gian, 2 chái, dạng 4 mái lợp ngói mũi hài, 4 góc gắn 4 đầu đao hình rồng lá cách điệu. Chính giữa bờ nóc trang trí rồng chầu mặt trời, hai bên đốc mái đắp hai đầu rồng. Phía trước 3 gian giữa mở hệ thống cửa bức bàn thượng song hạ bản, hai gian bên trổ cửa sổ tròn dạng chữ "thợ", nền nhà làm cao hơn mặt sân khoảng hơn 1m với các bậc giật cấp. Bộ khung gồm 4 bộ vì bê tông giả gỗ kết cấu kiểu "thượng giá chiêng hạ kẻ ngồi bẩy hiên" trên 4 hàng chân cột.
Hậu cung: nằm song song với tòa đại bái tạo thành hình chữ "nhị", nhà gồm 2 gian, dạng "tiền đao hậu đốc". Bộ khung gồm 3 bộ vì bê tông giả gỗ kết cấu kiểu "thượng giá chiêng, hạ kẻ ngồi", nền lát gạch.
Phần trang trí trên kiến trúc đình Đồng Sơn chủ yếu trên các con rường, cốn, bẩy hiên ở đại bái và hậu cung với những đề tài truyền thống như tứ quí, tứ linh, vân xoắn... tạo sự thanh thoát cho kiến trúc.
Đình làng Đồng Sơn có niên đại khởi dựng vào thời Lê Trung Hưng và tồn tại liên tục cho đến ngày nay. Trong suốt quá trình lịch sử, ngôi đình đã gắn bó, chứng kiến bao biến đổi thăng trầm của một làng cổ gần sông Tích.
Đình Đồng Sơn được dựng lên thờ Thành hoàng làng là một vị âm thần có có công giúp đất nước đánh giặc. mĩ hiệu là Ngọc Nương cong chúa nồi tiềng linh thiêng, là vị âm thần thời Lý, đã
Sau khi giặc tan, ngài chu du những nơi sơn thủy hữu tình, danh lam thắng cảnh. Khi đến làng Đồng Sơn, thấy một vùng thăng địa, nên đã dựng hành cung, dậy dân giữ gìn thuần phong mĩ tục. năm, vô cùng linh ứng.
Sau khi ngài mất, dân làng đã phụng thờ làm Phúc thần, hương hòa ngàn
Nơi thờ vị âm thần trước kia là một ngôi miếu, qui mô còn nhỏ hẹp. Sau đó vào cuối thế kỷ XIX, dân làng cải tạo trên nền ngôi miếu cũ, xây dựng thành ngôi đình. Trải qua thời gian với những biến thiên của lịch sử, ngôi đình mỗi ngày lại được tu sửa thêm cho đẹp đẽ và khang trang.
Đình Đồng Sơn hiện nay như một chứng tích lịch sử, đánh dấu sự hình thành và phát triển của quê hương giầu truyền thống cách mạng hôm qua, hôm nay và mai sau, góp phần thúc đẩy sự nghiệp xây dựng nền văn hóa Việt Nam tiên tiên, đậm đã bản sắc văn hóa dân tộc. Đồng thời cũng là mốc son ghi dâu lại quả trình lịch sử tại nơi đây.
Bên cạnh giá trị lịch sử, đình Đồng Sơn còn có giá trị về mặt lịch sử. Trong hai cuộc kháng chiến chống thực dân Pháp và đế quốc Mỹ: nhân dân Đồng Sơn đã đào hầm cho du kích trú ẩn và tham gia dần công trở đạn, nấu cơm cho bộ đội phục kích. Đánh Tây và ngụy từ bốt Bương chi viện cho trận chiến bốt Ngọc Bài chùa
Tây Phương, tại cống Sy Hàm Rồng đã tiêu diệt ngay tại trận cùng với cuộc chiến tranh chống Mỹ nhân dân làng Đồng Sơn đã thực hiện khẩu hiệu "Thóc không thiếu một cân, quân không thiếu một người", tất cả vì miền Nam ruột thịt, tất cả để chiến thắng giặc Mỹ xâm lược.
Đình còn là kho chứa lương thực của nhà nước, nơi cán bộ đài phát thanh ở làm việc suốt thời gian giặc mỹ đánh phá miền Bắc, cũng là nơi học tập của các cháu học sinh, còn là nơi chạy máy xát gạo. Đó là sự góp công góp của của nhân dân trong làng Đồng Sơn.