Đình Mạch Tràng là tên thường gọi ngôi đình theo địa danh thôn. Thôn Mạch Tràng nằm ngoài vòng thành ngoại về phía Tây Nam, là một thôn lớn nhất trong các thôn xóm của xã Cổ Loa.

Ngôi đình làng được xây dựng trên một khu vực cao ráo, rộng khoảng 3.000m2 ở địa đầu phía Tây thôn Mạch Tràng, trước mặt là trục đường làng theo hướng tây bắc - đông nam. Trước đình có giếng ngọc, xa xa là cánh đồng rộng ven sông Hoàng.

Mạch Tràng là một làng lớn trong Bát xã Loa Thành xưa nên ngôi đình cũng khá to đẹp. Từ đường làng vào đình ta phải qua một Nghi môn kiểu tứ trụ và một sân rộng hơn 2000m2 lát gạch Bát Tràng. Qua nhà tiền tế là toà đại đình, cách nhau gần 2m. Cũng trong khu vực sân trước đình chếch về phía tây so với tiền tế có am thờ công chúa Mỵ Châu.

Toà đại đình được xây dựng trên một nền cao 50cm so với mặt sân, có mặt bằng bố cục kiểu chữ “Đinh”. Mặt trước có hệ thống cửa bức bàn chắc chắn chạy suốt ba gian giữa. Bậc thềm lên xuống được lát những tấm đá xanh. Các gian bên và hồi còn lại được xây bịt và đấu với tường hậu.

Từ phía ngoài có thể thấy bộ mái đình rất rộng lớn lợp ngói ta rất dầy dặn với bốn góc đao cong chắc khoẻ. Bờ nóc, bờ chảy trên mái được đắp trang trí hoạ tiết hoa chanh cùng với hai đầu nóc mái hình đầu kìm.

Mặt bằng đình khá rộng (14,4m x 21m) được phân thành 5 gian chính và hai hồi. Kết cấu kiến trúc gồm 4 bộ vì chính và 2 bộ vì hồi bằng gỗ lim khá to và chắc khoẻ. Các bộ vì được cấu tạo theo kiểu “Thượng giá chiêng, hạ chồng rường, kẻ bẩy” dựa trên 6 hàng chân cột, trong đó các cột cái to hơn, hai vì gian giữa lớn hơn các bộ vì bên.

Phần chạm khắc trang trí trên kiến trúc của đình được tập trung nhiều vào hai bộ vì gian giữa. Ngoài các đầu dư chạm đầu rồng với các đường nét chắc khoẻ theo lối chạm lộng, các thanh chồng rường đều được trang trí hình tượng “Tứ linh” như một bức tranh sinh động thể hiện ước vọng của nhân dân mong cho mưa thuận gió hoà, cây cối đơm hoa kết trái, cuộc sống sinh sôi nảy nở với các hình tượng “Rồng vờn mây, phượng hàm thư, lân nhảy múa, rùa đội hoa” đan xen là “tùng - trúc - cúc - mai” thể hiện bốn mùa lúc nào cũng đầy màu sắc của cỏ cây hoa lá.

Những hình ảnh và phong cách chạm khắc trên cũng được lặp lại trong những khoảng chồng rường ở các bộ vì khác, nhất là hai vì hồi nhưng, điều đáng chú ý ở đây là chúng ta có thể dễ dàng phân biệt hai lối trang trí khác nhau của bộ vì bên phải và bên trái. Các vì phía bên trái được tạo tác trang trí kỹ lưỡng, tinh tế hơn. Các vì bên phải thiên về sự giản dị, chắc khoẻ. Tuy vậy, các nguyên tắc chung về kết cấu, dạng thức thì vẫn được tôn trọng. Theo nhân dân địa phương cho biết đó là kết quả công việc của hai hiệp thợ, của hai giáp thi thố với nhau khi dựng đình.

Gian giữa của ngôi đình là gian có kích thước rộng nhất. Ngoài phần chạm khắc trên bộ vì, trần nhà còn được bưng ván có ghép khuôn tranh, sơn son thẫm và thiếp vàng có trang trí hình tượng “Tứ linh, tứ quý” và hình một mặt trời nổi cao ở chính giữa.

Hậu cung gồm hai gian nối với toà đại đình có đặt khám thờ vua An D-ương Vương ở giữa chừa lối đi xung quanh.

Trang trí nội thất của ngôi đình: Chính gian giữa ở phía trên có bức hoành phi ghi bốn chữ Hán “Vạn cổ anh linh” phía trong hậu cung có hai hoành phi có chữ đề: “Ức niên hương” và “Thánh cung vạn tuế”. Có một số câu đối: “Tây Thục giáng thần sơn giao cổ; Nam giao hiển thánh miếu ninh tân” (nghĩa là: Tây Thục giáng thần non nước cũ; Nam giao hiển thánh miếu đền nay) và “Phong Khê nhất diện uyển vương thành Hùng lược kim hậu hữu; Âu Lạc ức niên phù bảo tộ anh linh khơi cổ sơ vô” (Nghĩa là: Một mặt Phong Khê thượng uyển vương thành Hùng triều nay vẫn thế; ngàn năm Âu Lạc phù vận nước anh linh tỏ rõ trí xa).

Tại đình hiện còn lu giữ được một số di vật mang niên đại thế kỷ XVIII, XIX: ngai thờ bài vị “ Thục An Dương Vương hoàng đế”; sập thờ kiểu “chân quỳ dạ cá” sơn son thiếp vàng; kiệu “Bát cống” sơn son thếp vàng và một số đồ thờ khác như: bộ đỉnh thờ bằng đồng, đôi hạc gỗ sơn thếp, hai lưỡi phủ việt trong bộ “Bát bửu”, chuông đồng, cây đèn đồng và ba án gian sơn thếp có niên đại gần đây.

Trong các hiện vật trên đáng chú ý là các đồ thờ bằng gỗ được chạm khắc tỉ mỉ, tinh tế, sơn son thếp vàng, đã trải qua khoảng hơn 200 năm vẫn giữ được màu sắc tươi đẹp. Đó là chiếc ngai thờ đi liền với sập thờ được tạo tác với phong cách nghệ thuật thế kỷ XVIII có chạm khắc đề tài “Tứ linh” nhưng hình tượng “Long” ở đây được nhấn mạnh và bố cục hết sức hài hoà kết hợp với các hoa văn hoa lá dây và mây cuốn thật là nhuần nhuyễn. Ở bộ kiệu “Bát cống” cũng vậy hình tượng “Long” được nhấn mạnh nhưng thể hiện bằng những đường nét chắc khoẻ dữ dội hơn. Những sự liên kết các đường nét trang trí của thanh đòn ngang với thanh đòn dọc, của bờm rồng với móng vuốt hổ trên mặt “Hổ phù” cũng thật là ăn nhập một cách tự nhiên.

Phía trước đại đình là toà tiền tế có kiến trúc nhỏ hơn với diện tích mặt bằng gần 100m2, kết cấu khung mái kiểu “vì kèo” bằng gỗ lim gồm 3 gian, mái lợp ngói mũi hài, tường hồi trụ biểu xây gạch, bó vỉa “Tam cấp” bằng đá tảng, nền lát gạch Bát Tràng phục chế. Toà tiền tế này mới được phục hồi năm 2001.

Đình Mạch Tràng là nơi thờ vua An Dương Vương, vị vua được đánh giá là một nhà quân sự tài ba có công trong buổi đầu dựng nước và giữ nước của dân tộc. Đình Mạch Tràng có niên đại không sớm (khoảng cuối thế kỷ XVIII) nhưng với quy mô và kiểu thức cũng như nghệ thuật chạm khắc gỗ, sơn thếp trên các cấu kiện gỗ và đồ thờ ở đây cho ta thấy giá trị của kiến trúc nghệ thuật này. Đã từ hàng trăm năm nay, đình Mạch Tràng vẫn là nơi quy tụ những tài hoa nhiều mặt của địa phương, là trung tâm sinh hoạt văn hoá tín ngưỡng của khối cộng đồng làng xã trong mối quan hệ ban giao với các địa phương lân cận. Cho đến tận bây giờ, ngôi đình vẫn là cây cầu nối lịch sử với hiện tại, nối liền thế hệ này với thế hệ khác để cho truyền thống của một địa phương luôn luôn được phát huy những gì cao đẹp của giá trị văn hoá tinh thần.