Đình Ngãi Cầu được xây dựng trên một khu đất rộng. Các bộ phận kiến trúc chính quay theo hướng nam, nhìn ra đường 72. Đình có quy mô đồ sộ do nhiều nếp nhà ngang dọc tạo thành, bố cục từ ngoài vào trong gồm: tam quan, phương đình, đại đình, nhà cầu và hậu cung, cùng hai dãy giải vũ nhỏ hai bên. Vẻ cổ kính của di tích thể hiện ở các đầu đao thon dài, bờ nóc nhô cao với các đầu kìm, được ví như những con thuyền rồng đang lướt sóng.
Bên trong đại đình, các bộ vì gỗ đỡ mái làm theo kiểu "chồng giường giá chiêng" kết hợp bẩy hiên. Các con giường trên xà thượng có kích thước lớn, hai đầu chạm khít lên nhau, thân chạm các hình vân mây xoắn; bộ khung đặt trên bốn hàng cột to, chân cột kê thớt đá hai lớp – lớp dưới hình bát giác, lớp trên tròn; liên kết các bộ vì là hệ thống xà đai thượng, hạ chạy suốt năm gian nhà.
Trên các dãy ván bưng ở hai đầu hồi đại đình làm tám khám thờ nhỏ thờ tổ họ của các giáp; mặt trước mỗi khám có cửa võng chạm đôi rồng chầu hoa cúc mãn khai (biểu tượng mặt trời), phía trên treo bức hoành phi ghi tên giáp. Vị trí các khám ứng với chỗ ngồi của tám giáp trong những ngày làng có việc ở đình: một bên là các giáp Tây Nhất, Tây Nhì, Cầu Thất, Cầu Bát; bên kia là Đông Nhất, Đông Nhì, Trung Nhất, Trung Nhì. Nội thất đình còn hệ thống đồ thờ sơn son thếp vàng: 8 cửa võng, 10 hoành phi, 13 đôi câu đối, y môn, cuốn thư, hương án, đôi hạc, long đình, 8 bộ kiệu và bộ kiệu mui luyện thế kỷ XVIII.
Đình Ngãi Cầu thuộc thôn Ngãi Cầu, xã An Khánh, thành phố Hà Nội. Đình nằm ở phía tây Hà Nội, trên tuyến đường dẫn đến các di tích nổi tiếng như chùa Trầm, chùa Trăm Gian, chùa Thầy.
Ngãi Cầu là vùng đất nằm trong địa bàn sinh tụ của cư dân Việt cổ thời dựng nước: cách làng không xa là khu di chỉ An Thượng, được các nhà khảo cổ học xếp vào hệ thống di tích thuộc sơ kỳ thời đại đồng thau ở nước ta; tại khu vực mộ Thánh Mẫu gần đình còn phát hiện mộ gạch thời Hán. Thời Lý, vùng đất này gắn với các truyền thuyết về thiền sư Từ Đạo Hạnh, Dương Không Lộ và Giác Hải. Thời Trần, Ngãi Cầu là trung tâm của tổng Yên Lũng; đầu thế kỷ XV, trong cuộc kháng chiến chống quân Minh, khi nghĩa quân tiến ra bao vây Thăng Long, theo sử cũ, năm Bính Ngọ (1426), Lê Lợi đã đặt đại bản doanh tại vùng Ngãi Cầu.
Đình thờ các vị thần hoàng làng thời dựng nước. Các đạo sắc phong hiện còn đều phong tặng "năm vị Đại Vương" và đình còn lưu giữ năm bộ long ngai bài vị. Ngoài ra, hồi ức dân gian và thần phả còn nhắc đến một vị nữ thần, gắn với di tích mộ Thánh Mẫu – gò đất cách đình khoảng 200 m về phía tây nam, phần mộ hiện còn cao 40 cm, mỗi bề 2,5 m x 1,4 m, bao quanh là tường hoa cao 80 cm, đầu đốc mộ xây miếu nhỏ đặt bia.
Đình hiện lưu giữ 19 đạo sắc phong của các triều Lê – Tây Sơn – Nguyễn, trong đó quan trọng nhất là các sắc mang niên hiệu Quang Trung năm thứ 5 (1792), Cảnh Thịnh nguyên niên (1793) và Bảo Hưng năm thứ 2 (1802); một cuốn thần phả; năm tấm bia đá, trong đó có tấm khắc văn khế lập năm Cảnh Trị thứ 7 (1669) liên quan đến ruộng đất của các giáp và tục ca hát, cầu phúc tại đình.
Tam quan đình là một nếp nhà gạch ba gian kiểu vì kèo. Chính giữa lòng nhà xây bức tường cao tới nóc mái, chạy suốt ba gian; trên tường mở một cửa lớn và hai cửa nhỏ làm lối vào đình. Hai bức tường hồi đắp hình hổ phù ngậm vành trăng; diềm mái chạm hoa dây bằng kỹ thuật chạm thủng. Với lối tường ngăn mở ba cửa, tam quan vừa là mặt đứng khép kín phía trước di tích, vừa phân định lối ra vào theo trật tự lễ nghi truyền thống: cửa lớn chính giữa dành cho ngày lễ trọng, hai cửa nhỏ dùng thường ngày.
Ngay sau tam quan là phương đình lớn làm kiểu chồng diêm tám mái – dạng kiến trúc tạo điểm nhấn giữa trục thần đạo, thường dùng làm nơi chuẩn bị nghi lễ, đặt kiệu và hành lễ trong ngày hội. Bộ mái nhỏ bên trên đỡ bằng bốn kẻ dài ăn mộng vào cột cái qua các cột trốn; trên kẻ đặt ván gỗ dày để đỡ hoành. Các đầu kẻ chạm hình rồng bằng kỹ thuật chạm sâu; các đầu dư dưới xà thượng trang trí đầu rồng râu xoắn mang phong cách thời Nguyễn. Các góc mái phương đình uốn cong, trên các bờ dải đắp nổi hình rồng, phượng.
Hai bên phương đình có hai sân gạch nhỏ; qua sân là hai dãy giải vũ ba gian nằm song song với phương đình. Nhà giải vũ làm đơn giản kiểu vì kèo quá giang: dãy bên phải để trống, dãy bên trái đặt một bàn gỗ lớn cùng tám bộ kiệu thờ. Trong sinh hoạt của làng xã truyền thống, khoảng sân và giải vũ là nơi tập kết đoàn rước, sửa soạn lễ vật của các giáp và là chỗ dân làng tụ hội trong ngày tiệc làng; văn khế khắc bia năm Cảnh Trị thứ 7 (1669) hiện còn tại đình cho biết làng có tục tổ chức ca hát, cầu phúc, chúc thánh thần tại đình từ thế kỷ XVII.
Đại đình là kiến trúc lớn nhất, gồm năm gian, bốn mái, lợp ngói ta mũi nhỏ. Bờ nóc, bờ dải đắp kiểu bờ đinh; chính giữa bờ nóc đắp nổi hình mặt trời lửa với đôi rồng chầu, hai đầu kìm có hình đầu rồng hướng vào trong; các đầu đao uốn cong, diềm các mái chạm nổi các hình tứ quý và hoa dây thành hệ thống liên hoàn. Bộ vì kiểu chồng giường giá chiêng và bẩy hiên đặt trên bốn hàng cột lớn, chân cột kê thớt đá hai lớp (dưới bát giác, trên tròn), xà đai thượng hạ liên kết suốt năm gian.
Nghệ thuật điêu khắc của đình tập trung trên các diềm mái, đầu dư, bẩy hiên, con giường và các bức cốn nách, với đề tài bố trí thành từng băng dài. Hơn 20 đầu bẩy của đại đình đều được chạm cả hai mặt các hình rồng lá, rồng mây, mai lão, trúc lão, phượng, long mã. Các đầu dư chạm lộng hình đầu rồng. Các bức cốn được chạm lộng nhiều lớp cả hai mặt với đề tài đa dạng: "rồng cuốn thủy", tứ quý, tứ linh (long – ly – quy – phượng), long mã chở mặt trời, rùa đội hà đồ, phượng hàm thư, tùng lộc, bầy voi, và mảng "rồng ổ" thể hiện rồng mẹ đang nô rỡn cùng 12 rồng con. Hai đầu hồi đại đình đặt tám khám thờ tổ họ của tám giáp với cửa võng chạm đôi rồng chầu hoa cúc mãn khai.
Nhà hậu cung gồm ba gian nhỏ, nằm cách đại đình 1,2 m; nối hai kiến trúc này là nhà cầu hai mái xây tường gạch bao quanh. Các bộ vì trong hậu cung có kết cấu đơn giản kiểu vì kèo quá giang; gian giữa để trống, hai gian bên làm gác lửng để cất giữ đồ tự khí. Phía trong, giữa đại đình và nhà cầu, có sàn gỗ cao dựng làm cung cấm; mặt trước cung là các cửa bức bàn, bên trong đặt các bộ long ngai, bài vị của năm vị thần hoàng làng, đều sơn son thếp vàng.