Pho tượng Huyền Thiên Trấn Vũ được đúc bằng đồng đen vào năm Vĩnh Trị thứ 2 (1677), đời Lê Hy Tông. Tượng có khuôn mặt vuông chữ điền nghiêm nghị, đầu tròn, đội mũ ni, tai to, khuôn mặt đầy đặn với đôi mắt mở to, mũi chân phân, miệng ngậm, râu dài…toát lên thần thái của một Đạo sĩ. Trên mình tượng khoác áo choàng, trong mặc áo giáp, lưng thắt đai hổ phù, xung quanh điểm xuyết hoa văn hình lá đề, có các hạt tròn bao quanh. Áo choàng gấp nhiều nếp, vạt sau phủ xuống dưới hông, ống áo thụng, buông xuống khá chùng. Áo giáo với 2 vạt trên ngực trang trí đồ án hoa sen, rồng năm móng ẩn trong những cụm mây, miêng râu cá trê, thân mảnh trông khá dữ tợn. Ngoài mảng hoa văn trung tâm này, còn có hoa văn ô vuông khắc nổi, bên trên điểm xuyết hoa thị 8 cánh. Phía dưới áo giáp và hai đầu gối trang trí hoa văn "tổ ong", với bố cục dày và chặt chẽ. Tay trái tượng trong tư thế "bắt ấn", co ngang rồi khép trước ngực, tay phải tỳ trên đốc kiếm, mũi kiếm cắm xuống lưng một con rùa. Quấn quanh kiếm là một con rắn trong tư thế đang lao từ trên xuống. Hai chân tượng để trần, buông thõng xuống, đặt trên mặt bệ bát giác. Tượng Trấn Vũ có phong thái "uy nghi", "hùng dũng", có tính áp chế, rất ít gặp trong phong cách tạc tượng của người Việt vào khoảng thế kỉ VVII-XVIII.

Theo như sự tích được ghi chép ở đền thì Huyền Thiên Trấn Vũ là thần quản phương Bắc đã nhiều lần giúp nước Việt đánh đuổi ngoại xâm. Lần thứ nhất vào đời Hùng Vương thứ 6 đánh giặc từ vùng biển tràn vào, lần thứ hai vào đời Hùng Vương thứ 7 đánh giặc Thạch Linh...Trong bản ghi chép còn có chi tiết Huyền Thiên Trấn Vũ giúp dân thành Thăng Long trừ tà mà và yêu quái, giúp An Dương Vương trừ tinh gà trắng xây thành Cổ Loa, diệt Hồ Ly tinh trên sông Hồng đời Lý Thánh Tông…

Pho tượng Huyền Thiên Trấn Vũ là một công trình nghjee thuật độc đáo, đánh dấu kỹ thuật đúc đồng và tài nghệ của các nghệ nhân Việt Nam cách đây 3 thế kỷ. Ngày 22/12/216, bức tượng đồng Trấn Vũ đã được Thủ tướng chính phủ xếp hạng là Bảo vật quốc gia tại Quyết định số 2496/QĐ-TTg.