Năm 1061, Thiền sư Không Lộ dựng chùa Nghiêm Quang tại làng Giao Thủy (tên nôm là làng Keo) bên hữu ngạn sông Hồng. Khi một trận lũ lớn cuốn trôi cả làng mạc lẫn ngôi chùa, một nửa dân làng Keo vượt sông đến định cư ở phía đông bắc tả ngạn sông Hồng, về sau dựng nên chùa Keo - Thái Bình. Chùa mới được bắt đầu dựng từ năm 1630, hoàn thành sau hai năm theo phong cách kiến trúc thời Lê, rồi được trùng tu nhiều lần vào các thế kỷ XVII, XVIII và năm 1941. Hiện nay, toàn bộ kiến trúc chùa còn lại 17 công trình gồm 128 gian, phân bố trên 2.022 m2. Từ cột cờ bằng gỗ chò thẳng tắp cao 25 m ở ngoài cùng, qua một sân lát đá, là tam quan ngoại, hồ sen, tam quan nội với bộ cánh cửa chạm rồng chầu (thế kỷ XVI).

Chùa được xây dựng theo kiểu 'Nội công ngoại quốc', bên ngoài là chữ Quốc, bao bọc bởi hai dãy hành lang bên tả, bên hữu gồm 42 gian, phía trước là hai cổng vào tòa nhà Hộ, phía sau là nhà thờ Tổ và gác chuông. Bên trong là chữ Công 'kép' (vì chùa thờ tiền Phật hậu Thánh). Cụm kiến trúc chữ Công phía trước là nơi thờ Phật còn cụm kiến trúc chữ Công phía sau là thờ Thánh Không Lộ. Tương truyền, trước khi viên tịch, ngài hóa thành khúc gỗ trầm hương, lấy áo đắp lên và khúc gỗ biến thành tượng. Thánh tượng này nay còn lưu giữ trong hậu cung, cùng những đồ thờ quý giá tương truyền là đồ dùng của ngài, như một bộ tràng hạt bằng ngà, một bình vôi to và ba vỏ ốc lóng lánh như dát vàng.

Giữa hai cụm kiến trúc ấy có tòa Giá Roi. Trong cùng là tòa gác chuông, nhà Tổ và khu tăng xá. Gác chuông chùa Keo cao hơn 11 m, là một công trình nghệ thuật bằng gỗ độc đáo. Ba tầng mái trên theo lối chồng diêm, dưới tầng mái có 84 cửa dàn thành ba tầng, 28 cụm lớn tạo thành những dàn cánh tay đỡ mái, tạo vẻ thanh thoát, trang nghiêm.

Chùa Keo là công trình kiến trúc quy mô, phức hợp nhiều khối kiến trúc đa dạng nhất trong tất cả các kiến trúc Phật giáo ở đồng bằng Bắc Bộ, là bức tranh sinh động minh họa cho lịch sử văn hóa nước ta từ thế kỷ 17 đến 20, đồng thời là nơi gặp gỡ giữa kiến trúc Trung Quốc và kiến trúc Việt Nam. Ngôi chùa cổ kính còn được bao bọc bởi hồ nước chung quanh tạo thế chùa vừa mở rộng, vừa vươn cao trong một không gian bao la giữa chốn thiền.

'Rõ là cảnh đấy, người đây

Chùa Keo ơi! Nước non này nên duyên'

(Trẩy hội chùa Keo - Nguyễn Trọng Thắng)