Lễ hội chùa Tam Sơn là hoạt động tâm linh và văn hóa cộng đồng, thể hiện tập trung và tiêu biểu truyền thống lịch sử văn hóa làng Tam Sơn.

Lễ hội diễn ra từ ngày mồng 8 đến ngày 10

tháng giêng âm lịch, là lễ hội lớn nhất được dân làng chuẩn bị chu đáo và tiến hành rất trang nghiêm, trọng thể, vui tươi và sống động.

Làng xưa có 6 xóm được chia thành 3 thôn: thôn Tây, thôn Xanh (gồm xóm Xanh và xóm Ô). Thôn Lẻ ( gồm xóm Đông, xóm Trước và xóm Núi).

Việc chuẩn bị lễ vật để cúng tế trong ngày hội được làng phân cử như sau:

         - Các năm Sửu, Thìn, Mùi, Tuất: ngày mùng 9 thôn Lẻ chuẩn bị, ngày 10 thôn Tây và ngày 11 thôn Xanh.

         - Các năm Dần, Thân, Tỵ, Hợi: ngày mùng 9 thôn Xanh, ngày 10 thôn Lẻ, 11 thôn Tây.

         Các lễ vật chính là thịt trâu, mỗi ngày một con trâu thui rước lên để tế lễ, về sau tục lệ này được xóa bỏ, thay bằng oản và chè lam. Mỗi ngày theo thứ tự , mỗi thôn phải sửa 9 cỗ chay gồm 300 phần oản to, 100 miếng chè lam, một chai rượu hoàng tửu - đặc sản của làng Tam Sơn. Làng dành 11 mẫu ruộng để lo lễ vật cho các ngày hội lễ trong năm.

Diễn biến lễ hội chùa Tam Sơn theo trình tự như sau: sáng ngày mùng 9 người được nhận sửa lễ cùng gia đình, họ hàng rước cỗ lên Đình Giỏ, Lềnh của 3 thôn kiểm tra lễ vật rồi phân thành 9 cỗ, đặt vào một hộp gỗ sơn son. Người của thôn sửa lễ, rước cỗ lên chùa theo đám rước có 100 lá cờ cùng tàn, lọng và chiêng, trống. Đến sân tiền tế, lệnh của thôn trưởng sửa lễ, sắp cỗ ra các mâm và bày ra các bàn thờ, tập trung ở chính điện, đền Đông và đền Tây. Sau đó Tư văn tiến hành lễ tế. Điều hành cuộc tế là cai đám chính và hai cai đám tùy. Cai đám (hay quan đám) lấy người ở độ tuổi 46, có chức sắc, cha mẹ song toàn, đông con, uy tín với dân, được làng chọn cử. Việc cử các quan đám chính thực hiện luân phiên giữa các thôn.

Nếu thôn đăng cai cử quan đám chính, hai thôn kia của thôn cai đám chính là ba chủ tế của ba khu vực: đền Đông, đền Tây và Chính điện với 3 đội tế có phường bát âm, Đông xướng, Tây xướng, độc chúc riêng. Còn cai đám chính phải luôn túc trực ở đền Tây. Ba đội tế luân chuyển ở ba khu vực:

         - Ngày mùng 9: thôn Lẻ ở Thượng điện, thôn Tây ở đền Tây, thôn Xanh ở đền Đông.

         - Ngày 10: thôn Tây ở Thượng điện, thôn Xanh ở đền Tây, thôn Lẻ ở đền Đông.

         - Ngày 11: thôn Xanh ở Thượng điện, thôn Lẻ ở đền Tây, thôn Tây ở đền Đông.

         Khi "lễ tất" ba chủ thể cùng cai đám chỉ chuyển vị trí cho nhau theo chiều kim đồng hồ.

         Ngày 12 là ngày tế giã đám của tư văn hàng xã và các lý dịch, do cai đám chính chủ tế, hai cai đám tùy phụ tế.

         Trong ba ngày hội chính, ngoài các nghi thức rước sách, tế lễ, làng mở nhiều trò vui phục vụ nhân dân và đông hội. Ở ao rối có trò dối nước của phường rối các nơi về biểu diễn, rồi các cuộc đón tiếp và ca hát giữa các bọn quan họ Tam Sơn với các bọn quan họ kết bạn ở Lũng Giang (Lim). Đây là hai làng quan họ gốc kết chạ với nhau từ lâu đời. Nhiều trò vui như chọi gà, cờ người, đu tiên... thu hút đông hội. Đặc sắc là trò đâp niêu  đất ở An Hòa Viên.. Tại đây, hai cột xà đơn được dựng lên cao khoảng 3m; rộng 2,5m. Một niêu đất đựng trấu và nước lã treo trên một quang tre nhuộm đỏ được cột lên xà. Niêu đất cách xà khoảng 40cm từ điểm xuất phát cách xà khoảng 10m, người chơi được bịt mắt bằng khăn đỏ, dài khoảng 1,2 - 1,5m. Đi tới gần xà được phép dùng gậy tre khua ngang tầm tay để xác định vị trí của niêu đất rồi dơ gậy vụt. Nếu trúng và niêu đất vỡ thì được giải. Giải chỉ có 3 phẩm oản, vài vuông vải nhiễu nhưng cả làng tin rằng năm đó mùa màng bội thu, dân an vật thịnh. Đây là "ảnh xạ" của tục thờ vỏ trấu và té nước đầu năm của tín ngưỡng cư dân nông nghiệp lúa nước ở vùng đồng bằng châu thổ Bắc Bộ.

Nếu năm nào mùa màng tươi tốt, làng còn tổ chức rước nữ quan. Dịp này những nhà giàu có thường cung tiến cho làng tổ chức hội rước với quy mô lớn, huy động tới vài trăm người tham gia lễ tế, rước sách.