Đình Vạn Xuân nằm ở trung tâm làng, xây dựng theo hướng Tây, là tâm đối xứng của hai ngôi đền Hàng Văn (Văn Hiến Đường) và đền Hàng Võ (Tri Chỉ đường) ở hai đầu Bắc - Nam của làng. Đình được xây cất trên khu đất rộng, thế quy vờn ngọc. Phía sau là một gò nhỏ áp tường nhà Hậu phòng nằm nhô ra hồ bán nguyệt (nay đã bị san lấp). Phía trước là sân rộng, vuông vức trên 600 m2, tả hữu mạc mỗi bên đều rộng 5 gian. Bao quanh sân ở 4 góc là 4 cửa quấn thư Đông, Tây, Nam, Bắc. Ngoài cùng là hệ thống cột đồng trụ cùng hai nhà tả nghi, hữu nghi kiến trúc kiểu cổ diêm tám mái tạo nên một không gian vừa thoáng đạt, vừa mạnh mẽ uy nghi. Nối tiếp cổng, sân gạch là sân cỏ rộng kề bên ao đình có gò tròn ở giữa, cây cối xanh rờn soi bóng quanh năm.
Nhà tiền tế rộng 5 gian, 2 chái. Tiếp theo là tòa đại đình. Từ gian giữa nhà tiền tế là hệ thống mái dọc chạy thẳng vào gian giữa đại đình nối liền với hậu cung. Ngôi nhà dọc này được nâng cao cả hai tầng mái. Nhà hậu cung gồm 2 gian dọc nối với gian giữa đại đình cùng hai tầng bốn mái như dãy nhà dọc chạy suốt đại đình ra tiền tế. Nối nhà tiền tế và đại đình ở hai đầu là hai dãy hành lang nhỏ gồm 3 gian hẹp nòng. Sau hậu cung là 3 nếp nhà nối liên nhau gọi là nhà hậu phòng, mỗi nhà đều có 3 gian.
Nằm giữa các tòa tiền tế, đại đình, dãy nhà dọc và nhà hành lang ở 2 bên là hồ vuông đối xứng do 8 bờ xối nước chảy vào tạo thành. Ở bên trong cũng có 2 hồ tương tự nằm giữa tòa đại đình, nhà hậu cung, hậu phòng. Bốn hồ nước này vừa tạo không gian thoáng mát, sáng sủa, vừa là điểm nhấn trên mặt bằng cấu trúc kiểu nội vương ngoại quốc của đình Vạn Xuân.
Hiện nay, Đình Vạn Xuân còn lưu giữ được một tấm bia 2 mặt, được giấu kín ở ruột tường bên cánh phải ngôi đình (khai quật năm 1987 của Viện Hán Nôm). Mặt bia “Tu tạo mãi trù văn khế chi bi” khắc năm Vĩnh Trị thứ 4 đời vua Lê Hy Tông (1679); mặt bia “Kiến mưu phúc viễn thạch bi chi đồ” khắc năm Vĩnh Trị thứ 5 (1680). Theo “Tu tạo mãi trù văn khế chi bi” thì đình Vạn Xuân là một thắng cảnh lớn trong vùng:
“Diên đình linh tích, lâm Hạ danh hương.
Đương niên tại kỷ, long nguyệt thượng lương.
Đống vũ quy chế, nguy nghiệp tương vương...”
Nghĩa là:
"Ngôi đình thiêng liêng, Hạ Mỗ nổi tiếng.
Vào năm Kỷ Mùi, tháng 3 lên nóc.
Rường cột quy mô, cao vút nguy ngạ.."
Từ mái đình này, người Hạ Mỗ đã truyền cho nhau về niềm tự hào, tự tin và hoài bão lớn. “Kiến mưu phúc viễn thạch bi chi đồ” có đoạn ghi:
“Hoàng thượng thọ vạn vạn tuế,
Thánh chủ thọ vạn vạn niên,
Phó vương phủ thọ vạn vạn tảị"
Ký tại thần văn võ bách quan hiệp đồng công đức, hưng khởi trị công đương thử chi thời: Quân quân, thần thần, bách tính âu ca, vị chi thái bình thiên hạ. Tuế tửu hưng phù ế chi thi; kích nhưỡng bá khang cù chi vĩnh. Tư đình dã, thanh minh văn vật chi khả quan, lễ nhạc khả quan chi sở tụy. Văn phát vi khoa mục chi văn, vũ phát xuất công hầu chi vũ, gia môn phú thọ khang ninh, hương đảng mục hòa phồn hậụ..”
Nghĩa là:
"Hoàng thượng sống lâu muôn tuổi,
Thánh chúa còn mãi ngàn năm,
Phó vương phủ thọ đến ngàn đời.
Các vị đại thần văn võ bách quan đồng lòng, hiệp sức, hưng khởi trị vì trong thời này. Lúc này, vua sáng tôi hiền. Đúng là “Thiên hạ thái bình”. Rượu say hứng ngâm thơ phù ế, gõ chậu ca khúc hát khang cù. Mái đình này, rõ ràng khả quan văn vật, tốt đẹp lễ nhạc y quan. Ngành văn nổi các khoa mục khác, ngành võ xuất những công hầu, nhà nhà phú thọ khang ninh, làng xóm mục hòa phồn hậu.”
Thành hoàng làng Hạ Mỗ được thờ tại miếu Hàm Rồng và đình Vạn Xuân là Hy Minh Dũng Nghị đại vương, tức Lý Bát Lang, vị hoàng tử thứ 6 của Hậu Nam đế Lý Phật Tử.
Cuốn thần phả do Hàn Lâm Viện Đông các học sĩ Nguyễn Bính soạn năm Hồng Phúc thứ nhất, đời vua Lê Anh Tông (Nhâm Thân 1572) cho ta biết: ngay sau khi hoàng tử Lý Bát Lang mất, vua Lý Phật Tử đã lệnh cho nhân dân Hạ Mỗ (bấy giờ là hương Ô Diên) lập miếu thờ trên phủ đệ cũ của hoàng tử, trong khu vực thành Ô Diên, người đời sau gọi là Quán Bét (đọc chệch tiếng bát tức Lý Bát Lang) hay miếu Hàm Rồng (chỗ 3 dòng sông: sông Hồng, sông Hát (hay sông Đáy) và sông Nhuệ (xưa gọi là sông Tống Bình hay sông Từ Liêm) gặp nhau ở đầu nguồn Nhuệ Giang). Đình Vạn Xuân ra đời sau miếu Hàm Rồng và cũng là nơi thờ thành hoàng, nơi tổ chức sinh hoạt và hội hè truyền thống của làng.
Do cuốn thần phả được viết sau sự kiện lịch sử gần 1.000 năm nên thời điểm ra đời của miếu Hàm Rồng và đình Vạn Xuân chưa biết được đích xác. Qua những niên hiệu ghi trên các sắc phong như: Hoằng Định tứ niên, thập niên (1604, 1610), Đức Long, Dương Hòa, Phúc Thái.... cũng như niên đại ghi ở câu đầu trái tòa tiền tế “Thái tuế Ất Mùi niên, lục nguyệt sơ bát nhật thìn thời thụ trụ thượng lương đại cát” (Ngày mùng 8 tháng 6 năm Ất Mùi) tức thời điểm làm đình phải có trước lần tu tạo ghi trong “Tu tạo mãi trù văn khế chi bi” (Kỷ Mão 1679). Niên đại này chưa rõ ở năm Ất Mùi nào như các năm 1655, 1599, 1539... nhưng chắc chắn, đình Vạn Xuân phải có mặt ít nhất là từ cuối thế kỷ 16 trở về trước.
Tháng Hai năm Canh Thìn (3/1940), sau lần dân làng Hạ Mỗ phải góp tàn quạt... cho huyện đón quan phủ và tổng đốc Hà Đông, lúc đem về, cụ từ soi đóm kiểm tra hòm đựng đồ tế tự bằng vải vóc, vì sơ ý gây ra hỏa hoạn thiêu rụi ngôi đình, chỉ còn 2 vì đốc nhà tiền tế.
Cuối năm Nhâm Ngọ (1942), dân làng chung sức dựng lại đình Vạn Xuân y như mẫu cũ, do hai hiệp thợ Bắc - Nam thi công, mỗi hiệp làm một nửa sau khớp lại. Cách tổ chức thi công này vừa thúc đẩy tiến độ công trình, đồng thời đặt ra cho các hiệp thợ một tinh thần trách nhiệm rất cao, đảm bảo đúng yêu cầu về kỹ, mỹ thuật của ngôi đình. Việc dựng lại đình chỉ tiến hành trong một thời gian ngắn, thêm vào đó là khả năng kinh phí hạn hẹp nên phần chạm trổ, điêu khắc theo mẫu cũ không được phục chế hoàn toàn mà chỉ phác họa một vài đường nét giản đơn. Du khách hôm nay tới thăm, ngoài việc cảm nhận về sự đồ sộ, quy mô hoành tráng của ngôi đình cổ, còn phân biệt ngay được sự khác biệt về trình độ chạm khắc tinh tế, điêu luyện của nghệ nhân mộc thời xưa.
Toàn bộ đồ tế tự đều được sửa sang, bổ sung đầy đủ như bài trí khi trước. Bức đại tự “Mỹ tục khả phong” cũng được phục chế và đặt trang trọng ở gian đầu tòa đại đình.
Khẳng định về giá trị lịch sử - văn hóa - khoa học nghệ thuật của đình Vạn Xuân được ghi trong hồ sơ di tích đã nêu rõ: Về kiến trúc, đình Vạn Xuân có quy mô lớn, nổi cao trên những kiến trúc dân dụng của làng. Đặc điểm này, ngoài việc khẳng định vị trí quyền uy của vị thần bảo hộ đối với dân làng còn cho thấy sự hưng thịnh của Hạ Mỗ trong nhiều thế kỷ trước. Tuy bề thế khang trang song các nếp nhà vẫn giữ nguyên vẻ cổ kính của kiến trúc truyền thống. Cảm giác bay bổng của ngôi đình do các đao cong mang lại là vẻ đẹp đặc trưng của kiến trúc cổ Việt Nam.
Điểm độc đáo thứ hai của đình Vạn Xuân nằm trong quy hoạch khác biệt đối với các ngôi đình làng hiện còn ở nước ta hiện nay. Nếu các đình làng khác có quy hoạch theo kiểu “chữ nhất”, “chữ nhị”, “chữ công”, “chữ môn”..., nếu đình Đình Bảng (Bắc Ninh) hợp thành bởi 4 mái nhà, thì đình Vạn Xuân lại quy hoạch theo cấu trúc “nội công ngoại quốc”, bao gồm mười nóc nhà liên kết tạo thành (không kể hai nhà tả mạc và hữu mạc phía trước). Hệ thống cửa bức bàn kéo dài suốt mặt trước cùng tiền sảnh nhà đại đình vươn cao phảng phất bóng dáng của một hành cung, dinh thự lớn dưới thời phong kiến trước đây.
Ngoài việc tạo không gian, ánh sáng thuận lợi cho chức năng sử dụng, nếp nhà dọc chính giữa đình có tác dụng tôn thêm vẻ đẹp bề thế cho kiến trúc và sự trang nghiêm trong quá trình hành lễ của tín ngưỡng thờ thần hoàng làng. Nhìn từ xa, tòa đại đình là nếp nhà hai tầng, hai lớp rõ rệt. Trên phương diện này, đình Vạn Xuân là tư liệu quý trong việc khẳng định sự phong phú, đa dạng trong kiến trúc đình làng Việt Nam.
Giá trị kiến trúc của đình Vạn Xuân còn được thể hiện qua kết cấu bên trong của bộ khung nhà. Tuy có quy mô kiến trúc lớn song các bộ vì không còn sự nặng nề thường thấy trên các thức vì chồng giường. Các mảng chạm hợp lý, sinh động đã đem lại thẩm mỹ cao, cuốn hút lòng say mê, ngưỡng vọng của con người đối với những giá trị tinh thần và di sản vật chất của tổ tiên truyền lại. Giá trị của đình Vạn Xuân về mặt kiến trúc nằm ở vẻ đẹp, sự độc đáo hiếm thấy trong các ngôi đình cổ hiện còn. Bao quanh hai bề phải trái tiếp nối tòa đại bái và tiền tế là hệ thống sàn gỗ lim có diện tích trên 200 m2, đủ chỗ ngồi dự tiệc và họp hành của dân làng thuộc 4 giáp Đông, Tây, Nam, Bắc (hay còn gọi giáp Nhất, Nhị, Ba, Tư) khi xưa.
Với giá trị lịch sử và nghệ thuật, đình Vạn Xuân đã được Bộ Văn hóa - Thông tin xếp hạng là Di tích lịch sử - văn hóa cấp quốc gia năm 1991.
