Đây là một công trình cổ kính với cấu trúc "tiền khánh, hậu chuông" bề thế, mang vẻ đẹp độc đáo, lưu giữ nhiều bảo vật quý.
Bảo tàng Lịch sử Quốc gia còn lưu giữ nhiều bảo vật có nguồn gốc từ chùa Linh Tiên. Chùa thờ Tam giáo đồng nguyên, bao gồm: Nho giáo, Phật giáo và Đạo giáo - ba tôn giáo có vị trí quan trọng, chi phối mạnh mẽ đến hệ tư tưởng, văn hóa, giáo dục Việt Nam trong thời kì phong kiến.
Tổng số đồ cổ và đồ phục dựng là hơn 500 hiện vật. Những hiện vật này không chỉ có giá trị về mặt vật chất mà còn có ý nghĩa về mặt tinh thần, như một kho báu vô giá của Việt Nam.
Ngôi chùa được dựng hoàn toàn từ gỗ lim nên có độ bền, chắc qua thời gian. Các tấm gỗ này được ghép lại với nhau và được để thô mộc, càng lâu năm, màu của gỗ càng đậm. Đặc biệt, chùa chưa bao giờ có dấu hiệu bị mối mọt.
Bức cuốn thư cổ của chùa và một số hiện vật như bức thiều châu, câu đối... được dát vàng
Đời Trần Minh Tông, con gái vua Trần là Thái Trưởng công chúa đến chùa cầu tự linh nghiệm nên vua Trần đã cho trùng tu lớn. Sau này nhân dân đắp tượng vua thờ ở tiền đường.
Chùa tọa lạc trên khu đất cao rộng trong làng. Ngoài cùng là tam quan. Tiếp theo là một con đường nhỏ lát gạch dẫn đến tam quan phụ, qua sân là đến khu trung tâm của chùa.
Các mái chùa có thiết kế đầu đao uốn cong, điêu khắc hình rồng.
Lăng thờ tự của các trụ trì chùa qua các thời kỳ.
Pho tượng thần gió trong hàng trăm hiện vật có giá trị cả về lịch sử và vật chất. Nhân dân trong vùng cùng Ban quản lý khu di tích, Tiểu ban quản lý di tích thường xuyên cắt cử người dọn dẹp, tắm tượng vào các dịp lễ, Tết.
Những bản ván gỗ khắc chữ ở chùa Linh Tiên có khoảng vài chục tấm. Phần lớn khắc các bài kinh, bài chú của đạo Phật và đạo Lão. Những bản ván này đã được Nhà nước bảo quản, nghiên cứu tại hai địa điểm: Bảo tàng Lịch sử quốc gia và Bảo tàng Hà Nội. Ở chùa chỉ còn lưu giữ 1 bản.
Ông Phí Hữu Long, Trưởng Tiểu ban quản lý di tích thôn Cao Xá kiêm Trưởng thôn Cao Xá thông tin: Năm 1990, chùa Linh Tiên được Bộ VH TT - DL công nhận là Di tích lịch sử cấp Quốc gia. Chùa không chỉ là nơi thờ tự mà còn là địa điểm du lịch văn hóa tâm linh. Vào đầu năm, khách thập phương tìm đến chùa chiêm bái, hành hương khá đông.
