Phía sau Chùa phật cách một sân gạch nhỏ có chiều ngang là 5,8m, chiều dài 38,5m đó là khu Đền thánh. Khu Đền thánh có quy mô kiến trúc hoành tráng và to hơn quy mô kiến trúc khu Chùa phật.
Nêu Chùa phật kiến trúc mặt bằng theo kiểu chữ Công (D gồm 3 toà thì kiến trúc Đền thánh theo kiểu chữ Công cũng 3 toà nhưng phía trước 3 toà chữ Công này còn một toà được gọi là toà Giá roi. Toà này được xây dựng gần như liền kề với 3 toà phía sau. Nhưng to này về bộ khung kiến trúc hoàn toàn độc lập với 3 toà phía sau nên có thể gọi kiến trúc tổng thể theo mặt bằng của khu Đền thánh là "tiền nhất hậu công".
Vậy khu Đền thánh gồm 4 toà 16 gian. Tòa thứ nhất gọi là toà Giá roi gồm 5 gian; toà thứ hai gọi là toà Thiêu hương gồm 5 gian; tòa thứ ba là toà ống muống gọi là toà Phụ quốc* (còn có tên là toà hậu cung) gồm 3 gian; toà thứ tư gọi là toà Thượng điện gồm 5 gian.
Toà Giá roi:
Được gọi là toà Giá roi vì đó là nơi chỉ có một ban thờ nhỏ, có hai hàng giá cắm bát biểu, roi hèo, chấp kích, bát xà mâu như để tạo thêm uy cho cửa thần linh nên được gọi là toà Giá roi. "Theo lời kể của các cụ già trong làng Dũng Nhuệ, thì xưa tòa Giá roi này được sử dụng như một trung tâm hành chính xã hội của làng. Bởi lẽ làng Dũng Nhuệ không có đình nên các việc như xử kiện, phạt vạ, họp hành... của làng đều diễn ra ở tòa Giá roi này; đây là nét độc đáo của chùa Keo. Dường như chưa hề gặp ở bất cứ ngôi chùa nào khác trong khu vực Đồng bằng Bắc Bộ"!.
Về phương diện kiến trúc, tòa Giá roi là một công trình kiến trúc đặc biệt của chùa Keo như là để ngăn cách khu Chùa phật và Đền thánh, mặt bằng kiến trúc theo hình chữ Nhất (-) như một nét gạch ngang để chia tách hai chữ Công của khu Chùa phật và khu Đền thánh.
Tòa Giá roi được xây dựng theo kiểu "hồi diêm" (có 6 mái, 2 mái chảy trước sau; mỗi bên hồi hai mái); các mái được lợp ngói mũi hài; bờ nóc có đắp đầu rồng đuôi cá ngậm đại bờ. Nền của tòa Giá roi cách mặt sân 45cm.
Toà có 5 gian, chiều dài 19m (gian giữa 3,2m, bốn gian còn lại rộng 3,4m); chiều rộng 9,79m (lòng rộng 7,22m, hiên trước 1,22m, hiên sau 1,35m).
Kiến trúc của tòa hoàn toàn bằng gỗ; không xây tường gạch bao quanh mà làm một hệ thống ván bưng liệt bảng, có đổ lụa; có ngưỡng thượng, ngưỡng hạ. Ở hai phía hai hồi; hai mặt trước sau đều thoáng.
Chính vì sự kiến trúc thông thoáng ấy của tòa Giá roi tạo ra một không gian không ngăn cách với tòa Đền thánh; nên nhiều nhà nghiên cứu khi mô tả kiến trúc coi tòa Giá roi là một tòa của Đền thánh.
Bộ khung kiến trúc toà Giá roi gồm 6 bộ vì (4 bộ vì chính, 2 bộ vì hồi); mỗi bộ vì có 4 chân hàng cột. Cột cái cao 3,8m; chu vi 1,52m; đường kính 48cm. Cột quân cao 2,65m; chu vi 1,45m; đường kính 46cm. Các cột được đặt trên tảng đá chân cột cao 7cm; cạnh 80x80cm.
Bộ vì kèo nóc làm theo kiểu chồng rường, chồng đấu. Các bộ vì nách làm theo kiểu chồng rường bẩy hiên, các bẩy hiên vuông góc với thân cột quân. Phía ngoài có một con sơn chống chéo để đỡ lấy đầu bẩy gọi là con sơn ngoại. Cẩn thận hơn về kết cấu chịu lực ở các đầu "nghé bẩy" cũng có một thanh gộ chông chéo từ góc cột hiên lên xá nách, thanh gỗ này gọi là con sơn nội; hai đầu của con sơn nội có hai đấu kê.
Điều khác biệt trong kiến trúc của tòa Giá roi với tất cả các tòa còn lại trong chùa Keo là kiến trúc theo kiểu hồi diêm mái chảy(mỗi phía hồi có hai mái); kiến trúc làm bằng cách dùng hai bẩy hiên chồng lên nhau vuông góc với thân cột cái để đỡ mái chảy phía trên đầu hồi; dùng hai bẩy hiên chồng nhau vuông góc với các cột cái và các cột quân làm hệ thống bẩy để đỡ mái hồi phía dưới. Các bẩy hiên này đều dùng con sơn nội, con sơn ngoại.
Trong kiến trúc của tòa Giá roi có tổng số có 20 con sơn ngoại và 20 con sơn nội. Các con sơn ngoại là một thanh gỗ dài khoảng 80 - 90 cm, có chiều cạnh 15 x 15 cm; các con sơn nội có chiều dài khoảng 40 - 50 cm, có chiều cạnh 20 x 10 cm (sự dài ngắn, to bé của các con sơn nội ngoại tùy thuộc vào vị trí của các bẩy hiên). Tất cả các con sơn ngoại đều được chạm khắc ba mặt có thể là ba con rồng, hai con rồng, hoặc một con rồng cuốn quanh con sơn; các con rồng đều vặn mình uốn lượn và đều ở tư thế bay lên như cùng nhau nâng mái tòa Giá roi. Tất cả các con sơn nội đều được chạm khắc hình con nghê với các tư thế khác nhau rất sinh động.
Ngoài sự chạm khắc của các con sơn nội, ngoại, trong bộ khung kiến trúc của tòa Giá roi còn có 4 đầu rư của hai vì kèo giữa được chạm khắc rồng. Các đầu rư có chiều dài 60 cm nhưng các đầu rư nơi đây không làm theo hình khối vuông mà làm theo hình khối dẹt. Các đầu rồng có chiều cao (cạnh đứng) 45 cm, chiêu ngang 30 cm. Sự chênh lệch của các chiều này tạo ra hình đầu rồng khác lạ. Từ phía căm đến phía đỉnh đầu rồng cao gấp 1,5 lần chiều ngang của mặt rồng; đầu rồng được chạm lỗng rất tinh xảo mà vẫn tạo ra một đầu rồng hình hài cân đối.
Ở hai phía hồi có hai mảng cốn lớn được chạm rồng chầu mặt nhật, những râu bờm rồng bay tua tủa theo hình lưỡi mác, đôi rồng uốn mình bay lượn chầu vào mặt nhật, với kỹ thuật chạm lòng, bong kênh tạo nên những bức tranh rất sinh động.
Bài trí thờ tự: Gian giữa trung tâm tòa đặt một lư hương, hai bên phía trước lư hương đặt hai bộ bất biểu văn - bát biểu võ (các bộ đồ tế khí này khi nào vào lễ hội hoặc có công việc làng mới mang ra xếp đặt, bình thường được cất vào trong tòa thiêu hương), giữa hai hồi đặt hai giá treo chiêng; trong tòa có treo 4 bức đại tự và 7 đôi câu đối.
Toà Thiêu hương
Toà Thiêu hương được xây dựng song song với toà Giá roi; hiên sau tòa Giá roi và hiên trước của tòa Thiêu hương cách nhau 70cm; hai mái của hai tòa có độ cao bằng nhau và chỉ cách nhau 10cm.
Như đã nói ở trên tòa Giá roi là một tòa có kiến trúc độc lập đứng trước Đền thánh nên có thể coi tòa Thiêu hương là tòa tiền đường (tiền tế) của Đền thánh.
Toà Thiêu hương gồm 5 gian có chiều dài 19m (bằng toà Giá roi), gian giữa rộng 3,2m, 4 gian còn lai rộng 3,4m; tòa có chiều ngang 7,6m (trong đó hiên 1,75m, lòng của toà 5,85m), chiều cao 6,6m.
Tòa được xây dựng theo kiểu tàu đao lá mái (mái cong đao guột), mái lợp ngói mũi hài. Bốn góc đầu đao đắp con giống theo kiểu "rồng chầu phượng múa". Kiến trúc của tòa hoàn toàn bằng gỗ; không xây tường gạch bao quanh mà làm một hệ thống ván bưng, có đố lụa; có ngưỡng thượng, ngưỡng hạ.
Trong hệ thống ván bưng của hai hổi có 4 cánh cửa ở giữa, cách thức kiến trúc rất hòa nhập với hệ thống ván bưng; những cánh cửa này hầu như không mở; nên khi các cánh cửa được khép lại trở thành hệ thống ván bưng "liệt bảng".
Hệ thống cửa của toà không làm cùng hệ thống cột quân tiền mà chuyển dịch vào hệ thống cột cái tiền (lộn thềm) tạo ra một hiên rộng 1,75m. Kiến trúc lộn thềm này theo kiểu tòa Ông hộ của chùa.
Toà có hệ thống 3 buồng cửa của 3 gian trung tâm, cửa có ngưỡng cửa cao và khung bạo. Mỗi bộ cửa có chiều cao 1,88m; chiều rộng 2,5m. Bộ cửa có 6 cánh, cánh cửa làm theo kiểu bức bàn chân quay.
Bộ khung kiến trúc của tòa gồm 6 bộ vì kèo (4 bộ vì kèo chính, 2 bộ vì trái bồ câu). Mỗi bộ vì có 4 chân hàng cột. Cột cái cao 4,3m; chu vi 1,5m; đường kính 48cm. Cột quân cao 2,85m; chu vi 1,35m; đường kính 44cm. Các cột được đặt trên các tảng đá chân cột hình chữ nhật: chân tảng của cột cái cao 10cm, chiều cạnh 70 x 70 cm. Chân tảng cột quân cao 10 cm, chiều cạnh 58 x 58 cm; riêng 4 cột cái của gian trung tâm chân tảng đá cột cái làm theo kiểu cổ bồng, có chiều cao 50cm, đường kính phân cổ bồng là 62cm; chiều cạnh 61 x 61 cm.
Kiến trúc của các bộ vì nóc làm theo kiểu thượng giá chiêng chồng rường, chồng đấu. Kiến trúc các bộ vì nách làm theo kiểu chồng rường bẩy hiên nhưng các bẩy hiên ở đây vuông góc với các đầu cột quân đều có con sơn nội và con sơn ngoại chống đỡ (như đã mô tả ở tòa Giá roi).
Bài trí thờ tự của toà Thiêu Hương
Hai bên phía giáp hổi của hiên trước đặt hai ngựa gỗ (một ngựa hồng, một ngựa bạch), trên bệ khung gỗ có bánh xe để thực hiện di chuyển theo đoàn kiệu mỗi khi vào hội hè đình đám.
Gian giữa trung tâm đặt bàn thờ, bát hương thờ cộng đồng. Hai gian bên hổi đặt hai kiệu long đình.
Toà Phụ Quốc (Ống muống)
Toà Phụ Quốc gồm 3 gian có chiều dài (sâu) 9,33m, chiều rộng (lòng) 6,85m. Toà Phụ Quốc và toà Ống muống có khung kiến trúc nối với tòa Thiêu Hương và toà Thượng Điện. Khung kiến trúc của toà Phụ Quốc gồm 4 bộ vì kèo chính, môi bộ vì kèo có 4 chân hàng cột, cột cái cao 4,30m; chu vi 1,3m; đường kính 41cm. Cột quân cao 2,85m; chu vi 1,05m; đường kính 33cm. Các cột được ké trên chân tảng cột bằng đá hình vuông, có chiều cao 15cm, chiều cạnh 65 x
65 cm.
Bộ vì kèo nóc được làm theo kiểu chồng rường, chổng đấu, chạm khắc hoa văn lá lật.
Các bộ vì nách được làm theo kiểu chồng rường bẩy hiên; đỡ đầu các bẩy có các cột hiên. Hai bên tường cạnh dọc tòa Phụ Quốc (ống muống) không xây tường mà làm hệ thống cửa thông phong: cửa thông phong có ngưỡng cửa chồng, chồng cao 1,1m, bên trên là các chấn song thẻ bài. Tại gian đầu tiên của tòa ống muống có hai cửa nách hai bên đi ra ngoài hiên (mỗi cửa nách có chiều cao 1,45m; chiều rộng 0,6m, cửa làm theo kiểu bức bàn chân quay).
Bên phải và bên trái của tòa Phụ Quốc có hai hiên rộng 1m, sát hai hiên này mỗi bên có một vườn cây có diện tích 83m². Giữa mỗi vườn cây sát hai bên hiên của tòa Phụ Quốc xây một bể nước (chiều dài 5,5m, chiều rộng 3,8m, diện tích 21m). Bể nước luôn đầy ắp nước; với cách kiến trúc hai bên của tòa Phụ Quốc không làm ván bưng mà làm chấn song để đón nhận ánh sáng phản quang của hai hồ nước. Tác dụng của hai bến nước là hai chiếc gương phản chiếu ánh sáng mặt trời vào tòa Phụ Quốc làm cho ánh sáng trong tòa Phụ Quốc lung linh huyền ảo, nhảy nhót mỗi khi có Sóng vào hai bể nước này.
Toà Phụ Quốc được ngăn cách với toà Thượng Điện bằng 3 bộ cửa, các bộ của có ngưỡng cửa và khung bao cửa. Bộ cửa giữa cao 1,88m; rộng 2,35m; gồm 4 cánh, cánh cửa làm theo kiểu bức bàn chân quay; hai cửa bên cao 1,88m; rộng 1.15m gồm 2 cánh, cánh cửa làm theo kiểu thượng song hạ bản.
Bài trí thờ tự trong toà Phụ Quốc (còn được gọi là toà Hậu Cung)
Gian ngoài cùng đặt một nhang án gỗ, bên trên có đặt ngai, bài vị, giá kiếm bằng đồng, mũ thờ, đèn thờ, đinh, bát hương, chân đèn. Gian giữa dặt một sập thờ lớn, bên trên đặt bát hương. Gian trong cùng đặt một hương án, bên trên đặt khám thờ và bài vị thờ Thiền sư Không Lộ; hai bên đặt hai bộ bát biểu. Phía sau tòa Phụ Quốc thuộc hiên của tòa Thượng điện có đặt một sập thờ bằng đá trên có khám thờ và tượng đồng Đức thánh Dương Không Lộ (sập và tượng thờ mới được cúng tiến). Hai bên là hai bộ bát biểu.
Toà Thượng Điện
Toà Thượng Điện gồm 3 gian, có chiều dài (ngang) 10m, chiều sâu (rộng) 8,52m, (lòng 7,12m), hiên sau 1,4m.
Tòa được xây theo kiểu tàu đao lá mái (mái cong đao guột); mái được lợp ngói mũi hài. Bờ nóc trổ thủng hoa chanh, bờ cong mỗi bên đãp một con phượng chầu nhau. Con giống đầu đao đắp rồng chầu phượng mớm.
Kiến trúc của tòa hoàn toàn bằng gỗ; không xây tường gạch bao quanh mà làm một hệ thống ván bưng liệt bảng, có đố lụa; có ngưỡng thượng, ngường hạ.
Bộ khung kiến trúc của tòa gồm 2 bộ vì kèo chính và 2 bộ vì trái bồ câu; mỗi bộ vì có 4 chân hàng cột, cột cái cao 4,30m; chu vi 1,8m; đường kính 57cm. Cột quân cao 2,85m; chu vi 1,48m; đường kính 47cm, liên kết giằng giữa các bộ vì kèo bằng các xà dọc thượng. Bộ vì nóc kiến trúc theo kiểu chồng rường, chồng đấu.
Bộ vì nách được kiến trúc theo kiểu chồng rường bẩy hiên; bẩy hiên vuông với các cột quân có con sơn nội và con sơn ngoại đỡ bấy hiên (như tòa Giá roi).
Toà Thượng điện được ngăn cách với toà Phụ Quốc bằng hệ thống cửa, hệ thống cửa này cũng không làm ở cột quân tiền mà lui vào hàng cột cái, tạo ra phía trước một hành lang chiều rộng 2m.
Hệ thống cửa có ngưỡng cửa, bạo khung cửa, gồm 3 tuồng cửa của cả 3 gian. Bộ cửa gian giữa cao 1,95m; rộng 2,25m; gồm 6 cánh, cánh cửa được làm theo kiểu bức bàn chân quay. Hai bộ cửa của 2 gian bên có chiều cao 1,95m; chiều rộng 1,40m; gồm 4 cánh, cánh cửa được làm theo kiểu bức bàn chân.
Bài trí đồ thờ tự Toà Thượng Điện (Cung cấm), toà này rất ít khi mở cửa để cho khách thập phương vào.
Giữa gian trung tâm là một gác thờ Dương Không Lộ. Gác được thiết kế bằng cách gồm bốn xà đấu với bốn cột cái, các xà này cách mặt nền 30cm. Gác có chiều cao cách mặt nền 70cm, mặt sàn được lát gỗ, hai mặt phía bên có dậu gỗ (dậu có chiều cao 50cm) làm theo kiểu chấn song con tiện. Trên đặt một ban thờ, trên có khám thờ, trong khám đặt tượng Đức Thánh Dương Không Lộ, tượng được làm bằng gỗ quý (trầm hương), sơn son thếp vàng, kích thước giống như người thật. Phía cạnh hai bên bàn thờ có 2 bộ bát biểu.
Chạm khắc trong kiến trúc khu Đền thánh được trang trí hoa vẫn rất công phu.
Chấn phong ở tòa Thiêu hương, Thượng điện các đấu củng đan nhau; đấu như đài sen có tay đòn cong đỡ lấy. Những hàng chấn phong như những dây hòa, chùm lá cách điệu cổ kính. Chấn phong hai hồi vấn long (ván bưng) phia sau thể hiện rồng chầu, rồng chay trong đám thú rất vui mắt, rồng mẹ, rồng con dặt díu vui đùa với thú, thú luôn qua bụng, thú cưỡi lên lưng rồng, thú túm râu rồng, thú đùa trên chùm mây lửa.
Việc chạm khắc trên các con sơn tại kiến trúc của tòa Giá roi (40) và Đến thánh (46) là một đặc trưng điêu khắc của chùa Keo. Với tổng số 86 con sơn. Các con sơn ngoại chủ yếu là chạm khắc hình rồng, các con sơn nội chủ yếu được chạm hình con nghê hay hoa lá cách điệu. Sự thể hiện chạm khắc trên các con sơn ngoại cũng chỉ là một để tài rồng nhưng với nhiều kiểu dáng khác nhau. Có con sơn trên đó là một con rồng trọn vẹn, uốn lượn như đang bay lên phía trước, dáng điệu mềm mại, ngộ nghĩnh. Có những con rồng được chạm khắc trong tư thế lao đâu xuống phía dưới. Có con sơn khác lại được chạm khắc đối rồng và mây lửa vùng lên phía trên. Có con sơn được thể hiện con rồng quấn chặt lấy con sơn từ dưới lên.
Các con sơn nội lại được chạm khắc hình nghệ sinh động, nơi này nghê đưa đầu đỡ kẻ, khom lưng cõng đấu, nơi kia thành mây bay lá cuộn; có con sơn là một nghệ thần cõng kẻ bẩy đội hoành, đạp đấu; đường nét sắc sảo, vẻ mặt hồn nhiên. Mỗi một khuôn mặt nghê thân mang vóc dáng khác nhau.