Đình Chu Quyến có mặt bằng kiểu "chữ Nhất" (一), tức là hình chữ nhật chạy dài 30 m, với kiến trúc 3 gian 2 chái, diện tích 395 m2, kết cấu khung gỗ chồng rường truyền thống, với đầy đủ 6 hàng cột: 2 hàng cột cái (đường kính 60-81 cm), 2 hàng cột quân (50 cm), 2 hàng cột hiên (50 cm), đối xứng với nhau qua trục dọc nhà. Khung cột kiểu "Thượng thu hạ thách". Bốn cột cái lớn gian giữa (chính điện) có đường kính tới 81 cm. Hai đầu hồi cũng có 1 hàng cột hiên ở mỗi hồi, quay vuông góc với hàng cột cái, và các cột hiên này nằm cùng trục dọc với 6 hàng cột dọc. Hàng cột hiên đỡ hệ thống kẻ bẩy ở 4 phía mặt đình. Các kẻ hiên được nối liền, gác lên các cột quân. Nối giữa các đỉnh cột quân với cột cái, là các rường cụt, và cột cái với nhau là hệ thống xà, vì kèo giá chiêng kiểu chồng rường con nhị (nhị, 二). Trên hệ kết cấu khung gỗ: kẻ bảy, rương cụt, ván nong (ván măng),... là những tác phẩm điêu khắc dân gian tinh xảo, miêu tả các cảnh chọi gà, gảy đàn, hát múa dân gian, người cưỡi hổ, cưỡi ngựa, các họa tiết trang trí linh vật như: phượng mẹ và đàn phượng con, rồng là đề tài chủ đạo ở đây và được thể hiện bằng nhiều cách khác nhau. Kết cấu nóc là kiểu 4 mái dốc (hai mái dốc chính và hai mái phụ vuông góc che 2 trái và 2 hiên đầu hồi), với 4 đầu đao vút cong thanh thoát ở 4 góc mái. Trên mái là hệ thống tượng điêu khắc bằng gốm thể hiện các linh vật: con xô, con kìm nóc (cá hóa rồng) trên các bờ nóc, góc mái, đầu đao.

Khác với đình làng Đình Bảng xã Đình Bảng huyện Từ Sơn tỉnh Bắc Ninh, đình Chu Quyến là một không gian kiến trúc mở, không có hệ thống ván nong, cửa Bức bàn bao quanh 4 phía hàng cột hiên, thay vào đó là một hệ lan can thấp bao quanh hệ sàn gỗ. Sàn gỗ ở độ cao cách mặt đất 0,8 m, với 3 cấp để dân làng ngồi theo thứ bậc (thế thứ) chức sắc và tuổi tác, mỗi khi sinh hoạt cộng đồng làng xã. Hậu cung, nơi thờ thành hoàng làng là Nhã Lang, cũng không được làm tách riêng, mà nằm ngay trong gian giữa (chính điện), tại vị trí các cột cái và cột quân phía sau gian trung tâm tòa đại đình, và được quây kín cố định, tạo không khí thần bí và trang nghiêm[5] (Đình Bảng: hậu cung tách riêng đại bái, thành kiến trúc chữ Đinh, 丁).