Trước mặt đền là dòng sông Cấm êm đềm chảy qua, sau lưng là núi Lò, bên phải có núi Rồng, bên trái có núi Tượng Sơn tạo thế "rồng chầu, hổ phục" và " sơn thuỷ hữu tình". Đền được nhà nước xếp hạng di tích lịch sử văn hoá Quốc gia theo quyết định số 1057 ngày14/6/1991.

    Đền Vạn Lộc có 3 toà, Hạ điện, Trung điện, Hạ điện nằm trên mặt bằng 270m2 , bên cạnh còn có đền thờ 3 cha con Quận công. Tính từ ngoài vào, khu đền có thứ tụ như sau:
Hoa biểu có các bộ phận: tường bao, khám thờ thần hộ cửa, hai cột nanh, 4 cột trụ, tắc môn, sân. Đỉnh cột nanh đắp, cẩn con nghê hai mặt trước sau. Sau thân trụ ở cửa ra vào có cẩn Rồng, tắc môn trang trí Nghê, khám thờ đắp tượng hộ pháp, gần khám có đôi Hổ trang  trí. Mặt tiền sảnh của hạ điện có trổ 3 cửa ra vào kiểu vòm cuốn. Hạ điện có bày hương án, bày Bằng công nhận di tích lịch sử văn hoá đền Nguyễn Sư Hồi.

Trung điện: hai hồi đông tay, xây thành 2 ô. Ô phía trên là bệ xi măng đặt long ngai thờ thần. Phía dưới để trống làm chỗ để đồ tế khí. Ở hồi trái đặt 2 long ngai thờ thần Thành Hoàng ( Đông vị chính thần và tây vị chính thần); hồi phải đặt 4 long ngai, thờ 4 vị thần có công với nước: Chánh ngự y Phạm Đức Dụ và 3 cha con quân công họ Nguyễn. Nhà trung điện có các đại tự:
- Vạn cổ hương
- Vạn cổ giang sơn
       
Trong số các câu đối viết vào cột hoặc treo trong nhà, đáng chú ý có các câu:

- Khai cơ lập ấp lưu đại đức; Phù bang bình tặc hiến anh linh.
- Hoan miếu thiên thu lưu thánh bút; Hải trình nhất mộng hiến thần công.
( Miếu ở Hoan Châu ngàn năm lưu thánh bút; Đường biển một giấc mộng hiến thần công)
- Thần di cảnh phúc ca Chu nhã; Nhân tại xuân phong vũ Thuấn thiều ( Vị thần để lại thêm cảnh phúc cùng tiếng ca lễ nhạc cũ Con người nhờ sự tốt đẹp để đổi mới, cùng lời ca điệu múa như thời
Vũ, Thuấn).
Thượng điện: Nhà thượng điện còn lưu giữ được những đường nét cơ bản, cổ kính về cả chất liệu xây dựng, phong cách cấu trúc và sự bài trí trong nội thất. Kiến trúc nhà kiểu tứ trụ, có 3 gian, 4 vì, 2 đốc, gồm 16 cột gỗ, 20 xà, hạ bằng gỗ Lim, Săng lẻ, Dạ hương, Dẻ. Mái lợp ngói vẩy, mũi hài. Trần nhà gian giữa lát ván gỗ, vẽ hình rồng, phượng, hoa văn…. với màu sắc tạo vẻ linh thiêng. Thượng điện có đặt hương án, bàn thờ, bệ thờ bằng gỗ, sơn son thiếp vàng.

Trên khám thờ đặt hai long ngai thờ hai vị thần chính của đền. Gian bên trái thờ Chiêu Trưng Vương Lê Khôi. Gian bên phải thờ Thái Uý Nguyễn Sư Hồi. Các hiện vật trong đền có giá trị lịch sử, văn hoá với nhiều loại hình, chất liệu, màu sắc khác nhau: Tượng thờ, ngựa gỗ sơn, rùa đội hạc, hổ đá, vọc sáp đồng, khánh, chiêng, thanh la, gươm cong… Đền thờ luôn là điểm đến tâm linh của cư dân địa phương và khách du lịch khắp mọi miền tổ quốc.