Di tích chùa Cói là một tổ hợp đầy đủ của một Phật đường bao gồm: Tam quan, chùa và tháp.

Tam quan chùa Cói với kiến trúc gồm 3 gian nhỏ, gọn, có hệ thống chịu lực chính là 10 cột đá xanh nguyên khối được đẽo gọt công phu, đường kính 0,25m, cao 2,0m, có 3 hàng chân cột, trong đó 2 cột cái gian chính giữa sử dụng cột gỗ lim kéo dài vượt lên làm cột chung cho 2 vì nóc theo lối kiến trúc kiểu chồng rường, thay cho hàng con rường dưới ngoài cùng là đầu bẩy gỗ đua ra đỡ lấy tàu mái, 4 góc mái là các đầu đao cong vút, uyển chuyển ẩn hiện trong vòm lá xanh hữu cảnh đa tình.
Chùa Cói nguyên gốc không còn, nay chỉ còn 12 pho tượng cổ được lưu giữ tại ngôi chùa được xây dựng lại vào năm cuối thế kỷ XX, gồm: 3 pho tam thế Phật, bộ Di đà Tam Tôn ( A Di đà, Quan thế âm và Đại thế chí Bồ tát), tượng A Nan Đà Tôn Giả và Phật Tổ Thích Ca thuyết pháp, tất cả đều bằng gỗ, sơn son thếp vàng, phong cách điêu khắc tượng tròn cuối thế kỷ XVIII.
Tương truyền. tháp Cói được xây dựng khoảng giữa thế kỷ XVIII, có liên quan tới sự kiện về cuộc khởi nghĩa của Quận Hẻo (Nguyễn Danh Phương, 1740 - 1751) rằng: Chỉ qua một đêm, Nguyễn Danh Phương cho quân xây xong cây tháp và cả quán Tiên, nhằm gây thanh thế và thu phục nhân tâm chống lại triều đình Lê Trịnh, qua hàng trăm năm, một màu rêu phong cổ kính bao trùm toàn bộ cây tháp càng tăng thêm sự gợi mở mong muốn tìm hiểu về một loại hình kiến trúc phật giáo ở Vĩnh Phúc.

Như vây, chùa Cói được xây dựng từ thế kỷ XIII, đến thế kỷ XVIII sau khi dựng 2 cây tháp (nay chỉ còn một, do chiến tranh huỷ hoại) trở thành một tổng thể kiến trúc có giá trị nghệ thuật được Viễn Đông Bác Cổ xếp hạng là di sản văn hoá có giá trị ở Việt Nam (năm 1939).