Tư Khánh cổ tự được thành lập chính xác vào năm nào thì đến nay chưa ai biết rõ nhưng các nghiên cứu cho thấy chùa được xây dựng ít nhất từ thời Lê Trung Hưng. Tấm bia trong chùa soạn khắc vào đời vua Lê Thần Tông (1653-1662) ghi rõ công đức ông Nguyễn Phúc Ninh và bà Trần Thị Ngọc Luân được chọn là hậu Phật của chùa vì đã đóng góp tiền, ruộng và hưng công tu sửa ngôi chùa này.

Vào những năm kháng chiến chống Pháp, phường Đông Ngạc là cơ sở y tế cứu chữa thương binh trong trận chiến bảo vệ Hà Nội năm 1946 và đã nuôi giấu nhiều cán bộ. Chùa Tư Khánh là một trong những ngôi chùa cổ kính còn tồn tại, cũng là ngôi chùa duy nhất ở Hà Nội được tặng danh hiệu "Toàn gia kháng chiến" trong cuộc kháng chiến chống Pháp (1946-1954).

Bài trí tượng thờ theo quy định của đạo Phật tại chùa Tư Khánh

Việc bài trí tượng thờ tại chùa cơ bản tuân thủ theo cách bài trí và quy định của đạo Phật. Từ ngoài vào bên tả tòa tiền đường sát tường hồi là hai vị Bồ Tát tứ trấn hai bên, ở giữa là bốn vị kim cương. Sát tường hậu là tượng đức ông và tượng hộ pháp khuyến thiện.

Phía bên hữu: sát tường hồi là hai vị bồ tát tứ chấn và bốn vị kim cương. Sát tường hậu phía trong là tượng đức thánh hiền, phía ngoài là tượng hộ pháp trừ ác.

Tòa tam bảo bao gồm: Lớp thứ nhất sau bàn thờ là tòa cửu long và phật Thích ca sơ sinh. Lớp thứ hai là tượng Di Lặc. Lớp thứ ba là bộ tượng di đà Tam Tôn. Lớp thứ tư chính giữa là tượng thích ca Niên Hoa hai bên là tượng bồ tát. Lớp thứ năm nơi cao nhất của phật điện là ba vị tam thế phật (đức phật của hiện tại, quá khứ và tương lai). Sát tường hậu của tòa hậu cung, bên tả là tượng quan âm tọa sơn, bên hữu là tượng quan âm chuẩn đề.

Chùa Tư Khánh có 59 gian, kiến trúc nội tự kiểu chữ “Đinh”, ngoại tự kiểu chữ “Quốc”, là di tích tôn giáo thờ Phật. Cùng với giá trị lịch sử, ngôi chùa mang giá trị lớn về kiến trúc nghệ thuật. Tổng thể công trình kiến trúc của chùa được bố cụ hài hòa trong không gian thoáng đãng, ẩn mình dưới những tán cây cổ thụ xanh tươi bốn mùa.

Chùa chính quay về hướng tây nam, mang phong cách nghệ thuật XVIII - XIX. Tổng thể các công trình kiến trúc của chùa bao gồm các hạng mục chính như: Gác chuông, Tam quan nội, tòa Tam bảo, Nhà Mẫu, Nhà Tổ và một số công trình khác.

Cổng chùa được tạo dựng bằng chất liệu vữa, xi măng, cửa kiểu vòm cuốn, mái tạo kiểu chồng diêm, mái lợp giả ngói ống, nóc mái đắp hình rổng kiểu ngậm bờ nóc. Qua cổng tam quan là đến gác chuông. Gác chuông là nếp nhà một gian tạo kiểu chồng diêm, hai tầng 8 mái, nền nhà được bó vỉa gạch xung quanh cao hơn mặt sân 50cm xây gạch bậc tam cấp lên nền nhà.

Mặt bằng bốn hàng chân, các cột gỗ tạo kiểu cột vuông mái lớp ngói mũi hài, phần cổ diêm bốn ô để trống. Tạo sàn gỗ gác chuông trên đó treo một quả chuông lớn. Bờ nóc đắp kiểu bờ đinh, các đầu đao mái đều tạo dáng cong vút. Bốn phía xung quanh gác chuông xây bốn cây tháp mộ sư. Bốn cây tháp đều làm theo cùng một phong cách trên thân các tháp đều viết các chữ phạn cầu từ trú nhà phật, đỉnh tháp gắn bình nước thần.

Tại chùa còn lưu giữ quả chuông đúc năm Đại Khánh thứ 2 (1315) đời vua Trần Minh Tông va một đại hồng chung nặng tới 750kg ghi niên đại Gia Long 16 (1817). Ngoài ra còn có 2 quả chuông khác nhỏ hơn cũng được đúc vào thời Nguyễn.

Nhà vuông (phương đình) - chùa Tư Khánh

Qua Gác Chuông là tới Nhà vuông (phương đình) là một công trình kiến trúc được thiết kế kiểu nhà hình vuông, mái chồng diêm xây trên nền cao hơn mặt sân 50cm xung quanh nền bó vỉa gạch. Mái lợp ngói mũi hài, bờ nóc đắp kiểu bờ đinh, giữa bờ nóc đắp nổi hình hổ phù, đội mặt trời. Hai đầu đốc đắp hai hình rồng, miệng ngậm bờ nóc, đuôi rồng uốn cong cách điệu hình vân mây và hình chim phượng trông rất ngộ nghĩnh.

Nối giữa Tiền đường và Thượng điện, chùa Tư Khánh

Tiếp theo Phương đình, ngự trên nền cao là ngôi chùa chính có kết cấu hình chữ “Đinh”, bao gồm nhà Tiền đường rộng 3 gian 2 chái và tòa Thượng điện khá sâu với mái kiểu chồng diêm. Ngoài tấm bia ghi niên đại Thịnh Đức (1653-1658) trong chùa còn bài trí 53 pho tượng Phật và nhiều đồ thờ tự cổ. Phần trang trí chủ yếu bao gồm ba bộ cửa võng, nhang án, hoành phi, câu đối... tất cả đều có các họa tiết được chế tác công phu, tinh xảo.

Tiền đường nhìn bề ngoài là một tòa nhà hoàn chỉnh nhưng nội thất bên trong lại có mối liên hệ khăng khít với tòa Thượng điện. Tiền đường là tòa chạy ngang ba gian hai chái, nhà xây kiểu tường hồi bít đốc, mái lợp ngói mũi hài, bờ nóc đắp kiểu bờ đinh. Nối tiếp sau cùng là tòa Thượng điện. Thượng điện và tiền đường được nối tiếp nhau bởi hệ thống bẩy hiên của tòa tiền đường.

 Hai bên tả hữu Thượng điện là hai dãy nhà giải vũ bẩy gian xây kiểu tường bít đốc, một hồi nối liền với tòa tiền đường, hồi kia nối với nhà cầu sang nhà Tổ. Mái lợp ngói mũi hài, nền nhà không lát gạch. Vì kèo kết cấu kiểu kèo cầu quá giang và chồng rường.

 Nhà Tổ xây kiểu chữ “Nhị”, nội thất bên trong ba gian một trốn phía ngoài vì kèo làm kiểu thượng rường hạ kẻ, mái phân thượng tam hạ tam. Mái lợp ngói mũi hài.

Khu vườn tháp, chùa Tư Khánh

Bên phải chùa chính có một vườn tháp mộ ở giữa các lối đi rộng dẫn ra ao vuông và vườn cây. Áp mặt về phía lưng hậu cung là nhà thờ Tổ, cách hàng cau và sân cau còn có nhà thờ Mẫu và nhà Tăng. Cuối cùng là hai ao tròn với tường gạch bao quanh, cạnh đó có lối đi thông với một cống hậu mở ra con ngõ dẫn lên đường đê Đông Ngạc.

Chùa Tư Khánh cổ tự là ngôi chùa duy nhất ở thành phố Hà Nội được phong tặng danh hiệu "Toàn gia kháng chiến" trong cuộc kháng chiến chống thực dân Pháp (1946-1954). Thượng tọa Thích Thanh Lộc đã giác ngộ được hai sư bác cùng tham gia kháng chiến nên đã bị bắt giam ở nhà tù Hỏa Lò và nhà tù Liễu Giai.

Với những giá trị tiêu biểu về kiến trúc nghệ thuật và lịch sử, chùa Tư Khánh đã được Bộ Văn hóa - Thông tin (nay là Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch) xếp hạng di tích lịch sử, kiến trúc nghệ thuật vào ngày 16/12/1993.