Ngay từ khi mới xây dựng, Văn Miếu đã là một công trình uy nghi, bề thế và thâm trầm cổ kính với thời gian. Phần chính gồm hai toà nhà lớn 7 gian, mái cong vút chạm trổ hình rồng phượng áp sát vào nhau. Kiến trúc  xây theo kiểu chữ Nhị, rộng 10 mẫu (3,6 ha), các hạng mục được quy hoạch đẹp mắt, cân đối, hài hòa từ trong ra ngoài.

Nhà ngoài là nơi tụ hội bái lễ của các bậc quan trường học giả. Hai bên là hai dãy nhà giải vũ 5 gian đối diện nhau, do nằm ở hai hướng Đông và Tây nên người dân nơi đây vẫn quen gọi là nhà Đông vu, Tây vu. Đông vu là nhà truyền thống còn Tây vu là nhà khách. Hai bên vách treo danh sách 637 vị tiến sĩ quê Hải Dương đỗ đạt trong các thời kỳ khoa cử Việt Nam.

Sảnh chính của văn miếu với gian nhà giữa và gác chuông, gác trống hai bên, ở sân có cây gạo cổ thụ hàng trăm năm tuổi.

Ngoài có đài nghiên, tháp Bút, Nghi Môn, Thiên Quang Tinh, Khái Thánh thờ thân Phụ và thân Mẫu của Khổng Tử. Tiếp đến là gác Chuông, gác Trống đối xứng với nhau và nằm ở phía hai đầu hồi dãy nhà giải vũ. Tiếp đến là hai gác chuông xây cất rất hoành tráng. Phía trước là hai hồ nước trong xanh in bóng cây gạo già hàng trăm năm tuổi. Xung quanh là các loại cây cảnh, cây ăn quả.[3]

Xưa kia Hải Dương nằm ở phía đông kinh thành Thăng Long nên gọi là xứ Đông. Đây là vùng "đất học" vì thế triều Lê đã coi đây là một trong những trung tâm văn hoá giáo dục của cả nước, tiến hành tổ chức nhiều kỳ thi Hội. Hàng năm đến kỳ thi, sĩ tử ở khắp nơi tề tựu về đây dựng lều chõng kín khắp cả khu cánh đồng Tràn phía trước. Trong số các sĩ tử đó có nhiều người Hải Dương đã tham dự và hiển đạt, như danh sĩ Nguyễn Bỉnh Khiêm (1535).

Trong quá trình tồn tại, Văn Miếu Mao Điền từ vị trí là trường học của riêng trấn Hải Dương đã trở thành trường thi của cả vùng, góp phần giáo dục và đào tạo nhân tài cho địa phương và cho đất nước.

Trước kia hàng năm  vào ngày "Đinh" (T) đầu tháng "trọng xuân" (tháng hai) và "Trọng thu" (tháng tám), trấn Hải Dương tổ chức lễ tế Khổng Tử, các quan đầu trấn, đầu phủ cùng cử nhân, tiến sỹ về làm lễ trọng thể, nêu cao truyền thống  "Hiếu học và tôn sư, trọng đạo" của người tỉnh Đông. Việc tế lễ diễn ra trang nghiêm, long trọng và rất đông vui.[3]

Tháng 2 âm lịch hàng năm, tỉnh Hải Dương lại mở hội Văn Miếu. Người Hải Dương ở khắp nơi lại tề tựu về dự lễ hội, báo công, dâng hương tưởng nhớ các bậc danh nhân, tiên hiền của đất nước.