Chùacó mô hình"tiền Phật, hậu Thánh".Khu thờ Phật gồm: Chùa ông Hộ, tòa thiêu hương và điện Phật. Phía trong là khu thờ Thánh Thiền sư Không Lộ. Ngoài ra, chùa còn bảo lưu được hàng trăm tượng Pháp và đồ tế lễ thời Lê.

Chùa được xây dựng bằng khối lượng gỗ đồ sộ. Để tập trung được lượng gỗ này về đây, dân làng phải mất rất nhiều năm.Theo Đại Đức Thích Thanh Quang - trụ trì chùa Keo: "Từ lúc chuẩn bị nguyên vật liệu đến lúc hoàn thiện chùa là 21 năm. Tức là mất 19 năm chuẩn bị và 2 năm xây. Ngày xưa gỗ được lấy từ các miền ngược như: Lào Cai, Yên Bái... Người dân vận chuyển vất vả về dưới xuôi bằng thuyền, bè và trâu, ngựa. Cả năm mới vận chuyển về được một ít. Qua nhiều năm, nhân dân mới tích đủ số gỗ cần dùng".

Gác chuông 3 tầng cao hơn 11m là điểm nhấn của ngôi chùa với bộ khung được kết cấu bởi gần 100 con sơn chồng lên nhau. Người ta gọi đó là 100 đầu voi liên kết bằng mộng gỗ, nâng đỡ 12 mái ngói cong thanh thoát. Tầng một treo khánh đá và chuông đồng đúc thời Lê Hy Tông (1686). Hai tầng trên treo chuông nhỏ.

Chiếc thuyền rồng tượng trưng cho nghề chài lưới ở khu vực sông Hồng - chảy qua đất Thái Bình và cũng tượng trưng cho nghề Đức Thánh Thiền sư Không Lộ làm thuở hàn vi. "Công tác bảo tồn cũng như phát huy các giá trị văn hóa của chùa Keo được Ban quản lý Di tích, UBND huyện và xã rất quan tâm. Đặc biệt, nhân dân trong vùng luôn có ý thức giữ gìn cho chùa khang trang sạch sẽ, thường xuyên cắt cử người đến quét dọn. Ngoài các hoạt động Phật sự, chùa còn thành lập Ban từ thiện, chuyên giúp đỡ người khó khăn tại các địa phương trong cả nước. Mỗi năm nhà chùa cùng nhân dân tổ chức 2 chuyến trao quà từ thiện, một chuyến đi xa và một chuyến đi gần", Đại Đức Thích Thanh Quang - trụ trì chùa Keo chia sẻ.