Xưa, chùa Trường Lâm thuộc vùng đất cổ Lâm Ấp, sang thời Lê là Hoa Lâm sở, thế kỷ XIX là Trường Lâm sở (cũng có thời gian gọi là Tràng Lâm) cùng với Lệ Mật, Kim Quan Thượng, Ô Cách là 4 thôn của tổng Gia Thụy, huyện Gia Lâm, tỉnh Bắc Ninh.
Chùa Trường Lâm có lịch sử xây dựng từ lâu đời, là nơi thực hiện nghi lễ tín ngưỡng thờ Phật của người dân địa phương. Theo lời kể của các cụ cao tuổi trong thôn thì ngôi chùa được xây dựng từ thời Lý. Trải qua năm tháng, chùa đã nhiều lần dịch chuyển địa điểm. Đầu tiên là ở khu đất Lâm Ấp, đến Đồng Trại và sau đó lại chuyển đến khu vực trung tâm của làng Trường Lâm – vị trí hiện nay. Vậy chùa Trường Lâm có được xây dựng từ thời Lý hay không? Đây quả là vấn đề được nhiều người quan tâm và muốn tìm hiểu rõ ngọn nguồn. Song, rất tiếc là cho đến nay, vẫn chưa tìm thấy một nguồn tư liệu nào minh chứng cho ngôi chùa được khởi dựng từ triều Lý. Qua khảo cứu ở di tích, chúng tôi chỉ tìm thấy duy nhất một di vật có niên đại sớm nhất là pho tượng Thích Ca sơ sinh, được tạo tác vào khoảng thế kỷ XVII. Đây là di vật quý, có giá trị nhất của chùa hiện nay, mà qua đó (dù chưa thật đầy đủ) có thể phần nào xác định được ngôi chùa đã có tồn tại dưới triều Lê. Còn nếu căn cứ theo hiện trạng kiến trúc, cho thấy ngôi chùa mang phong cách chủ yếu của thời Nguyễn.
Chùa Trường Lâm có quy mô, kiến trúc khá lớn, quay hướng nam (cùng hướng với đình Trường Lâm). Đây là hướng của trí tuệ, mát mẻ, sáng sủa, đồng thời là hướng của Đế vương “Thánh nhân nam điện nhi thính thiên hạ”, có nghĩa là “Thánh nhân mặt quay hướng nam mà nghe lời tâu bày của thiên hại. Với ngôi chùa thì phần nào còn có nghĩa các đức Phật và Bồ Tát ngồi quay hướng nam để nghe lời thỉnh cầu của chúng sinh trong kiếp đời tục luỵ, đặng đùng pháp lực vô lượng vô biên qua tứ đại vô lượng tâm (từ, bi, hỉ, xả) mà cứu độ.
Từ khi được xây dựng, chùa Trường Lâm đã trải qua nhiều lần trùng tu, sửa chừa, vì vậy kiến trúc, cảnh quan không còn bảo lưu được nguyên vẹn như thời khởi dựng. Các hạng mục công trình kiến trúc hiện còn lưu giữ được, bao gồm: khu thờ chính gồm Tiền đường, Thượng điện, Nhà thờ Tổ và Mẫu, nhà khách, sân, khu tháp mộ ở phía sau chùa.
Chùa chính được tọa lạc trên nền cao 0,30m so với mặt sân, cấu trúc theo kiểu chữ đinh (chuôi vồ), tường hồi bít đốc. Cũng như nhiều ngôi chùa cổ khác của người Việt mái chùa lợp ngói mũi hài, bờ nóc được tạo gờ, 2 đầu kìm là 2 đấu vuông (đấu nắm cơm) nhô cao. Bờ dải đắp xuôi theo triền mái và phần dưới xây tường theo kiểu bậc tay ngai tam cấp. Cửa ra vào được làm kiểu bức bàn ở 3 gian giữa, 2 gian bên xây tường bao trổ cửa sổ để tạo sự thoáng mát, sáng sủa. Tiền đường gồm 5 gian 2 dĩ, Thượng điện 3 gian. Trước Tiền đường là 2 cột trụ biểu, đỉnh trụ đắp hình tứ Phượng tượng trưng cho tứ phương dưới dạng lá lật. Tiếp dưới là đấu vuông, lồng đèn. Thân trụ được xây vuông, 3 mặt tạo khung để viết câu đối. Trụ biểu được xây nối liền với tường hồi của chùa. Đây là hình thức khá quen thuộc thường thấy ở các ngôi chùa thời Nguyễn.
Kiến trúc của nhà Tiền đường được kết cấu mái theo kiểu thượng tam hạ tứ, mặt bằng kiểu 4 hàng chân, có 6 bộ vì kèo, trong đó 2 bộ vì của gian giữa theo kiểu giá chiêng chồng rường, 2 bộ vì ở gian bên theo kiểu chồng rường, 2 bộ vì gian hồi kiểu giá chiêng kẻ truyền. Hậu cung chùa gồm có 4 bộ vì kèo được kết cấu theo kiểu vì kèo quá giang.
Chạm trổ trong kiến trúc được tập trung chủ yếu trên 4 đầu dư của 2 bộ vì gian giữa toà Tiền đường và 2 bức cốn thư (hình chữ nhật) ở vị trí tiếp giáp giữa Tiền đường và Thượng điện của chùa, mang phong cách nghệ thuật thế kỷ XIX. Đầu dư được thể hiện hình đầu Rồng.
Người xưa đã dùng phương pháp chạm lộng (chạm xuyên qua gỗ) để tạo nên những chiếc đầu dư được ken dầy các hoạ tiết. Còn trên 2 còn mê (mặt trong) được khắc hoạ chủ đề tứ linh (Long, Ly, Quy, Phượng) trong tư thế Long cuốn thuỷ cùng Cá chép vượt vũ môn, Ly hóa Rồng, Rùa đội hòm sách, Phượng vờn mây trên nền hoa lá, cỏ cây... Còn mặt ngoài trang trí chủ đề tứ quý (tùng, cúc, trúc, mai).
Phong cách chạm có sự kết hợp giữa chạm nổi, bong, kênh, nét chạm trau chuốt, tỷ mỷ đã tạo nên một bức tranh nghệ thuật có giá trị thẩm mỹ của đương thời. Tượng và các đồ thờ tự ở chùa được bố trí trên các bệ xây bằng gạch. Nơi cao nhất ở trong cùng đặt bộ tượng Tam thế, hàng thứ hai là bộ tượng A Di Đà, hàng thứ ba là bộ tượng Niêm Hoa, hàng thứ tư là tượng Di Lặc, hàng thứ năm là toà Cửu Long. Hai bên của Thượng điện đặt tượng Quan âm Thị Kính (ở bên phải), Quan âm Thiên Thủ Thiên Nhỡn (ở bên trái). Ngoài Tiền đường có các bộ tượng Đức ông, Thánh Tăng và tượng . Khuyến Thiện, Trừng ác.
Nhà thờ Tổ và Mẫu được xây dựng ở phía sau Thượng điện và có cùng hướng với chùa. Dãy nhà này gồm 5 gian, được dựng theo kiểu thức cổ truyền. Theo sự sắp xếp hiện nay thì 3 gian giữa để thờ Tổ và Mẫu, 2 gian bên là tăng phòng – nơi ở của nhà sư.
Chạm trổ ở Nhà Tổ và Mẫu không có gì đặc biệt, chủ yếu là những hình hoa lá và vân xoắn. Đáng quan tâm nhất là 3 pho tượng Mẫu (Mẫu Thoải, Mẫu Thiên, Mẫu Địa) và tượng Tổ. Tuy niên đại tạo tác không sớm (phong cách nghệ thuật thế kỷ XIX – XX), song đây là những pho tượng đẹp mang nhiều nét chân dung, gần gũi với đời thường. Nhà khách được xây dựng năm 1998, ở phía sau (bên phải) của chùa. Nhà khách quay mặt hướng đông, gồm 4 gian, có 5 bộ vì kèo được kết cấu giống nhau theo kiểu kèo suốt không có trang trí mà chủ yếu được bào trơn đóng bén, bào trơn kẻ soi.
Chùa Trường Lâm hiện bảo lưu được những di vật quý như: 19 pho tượng tròn, trong đó đáng được quan tâm nhiều nhất la pho tượng Thích Ca sơ sinh, tượng thể hiện một cậu bé, đứng trên đài sen. Điều đáng chú ý hơn cả là tượng có thân hình mập mạp, đầu tượng khá to, khuôn mặt hình bầu dục, phần nào có nét tư duy già dặn, vai tượng rộng để tạo sự cân xứng với 2 tay, lưng khá dài, chân ngắn. Đây là những nét độc đáo, hiếm thấy ở các pho tượng Thích Ca sơ sinh thường gặp trong những ngôi chùa ở vùng đồng bằng Bắc Bộ. Đài sen dưới chân tượng gồm 3 lớp cánh, các cánh sen nổi khối, múp phồng, mũi cánh sen vênh hẳn ra, trong lòng cánh sen chạm nổi hình vân xoắn thể hiện cân xứng. Bệ đỡ đài sen có phần mặt ngoài được chạm khá công phu, tinh xảo các hình hoa cúc cách điệu, chi tiết này đã từng thấy ở các di vật có niên đại vào thế kỷ XVI – XVII. Bên cạnh đó là tượng Trừng ác và Khuyến Thiện, cả hai pho tượng này đều mang hình thức của một võ tướng, đầu đội mũ kim khôi, thân hình cao lớn, bụng hơi phệ, nổi căng tròn, mặc áo giáp bó sát người được điểm hình Rồng, mặt trời, vân mây đã tào cho pho tượng thêm oai vệ. Tượng Trừng ác có khuôn mặt đỏ được diễn tả dưới dạng gồ ghê, quắc thước, dữ tợn, toát lên sự cương quyết, cứng rắn nhằm răn đe, trừng trị những kẻ làm điều ác. Tượng Khuyến Thiện thể hiện khuôn mặt màu hồng phấn, tròn đầy, hiền dịu. Đây cũng là 2 pho tượng có giá trị nghệ thuật khá tiêu biểu của phong cách nghệ thuật thế kỷ XX. Ngoài ra, các pho tượng A Di Đà, Đức ông, Thánh Tăng cũng là những pho tượng đẹp. Ngoài ra, chùa còn giữ được quả chuông đồng đúc năm 1879, bia đá tạo tác năm 1930, một chiếc tộc bình xứ có niên đại thế kỷ XIX, hoành phi, bát hương... Tuy các hiện vật không nhiều, song đây là những tư liệu quý giúp cho các nhà nghiên cứu tìm hiểu thêm về nghệ thuật chạm khắc, về văn hoá, xã hội, về hình thức phân cấp ruộng đất của chế độ quân chủ đương thời, tất cả đã góp phần tăng thêm giá trị của di tích, làm giàu thêm cho kho tài sản văn hóa quý của chùa.
Chùa Trường Lâm và ngôi đình liền kề là điểm hội tụ tinh hoa văn hóa, niềm tự hào của người dân địa phương. Điều vinh dự lớn nhất là ngày 18-2-1958 (mồng 1 Tết âm lịch) tại khu đình, chùa Trường Lâm, toàn thể nhân dân Việt Hưng đã được đón Bác Hồ về thăm. Bác đã chúc Tết và căn dặn đồng bào phải đoàn kết chăm lo sản xuất, chống hạn cứu lúa, đảm bảo vượt mức kế hoạch, góp phần xây dựng quê hương, đất nước ngày càng giàu đẹp.
Cụm di tích đình, chùa Trường Lâm đã được Bộ Văn hóa – Thông tin ra Quyết định xếp hạng số 97-VH/QĐ ngày 21-1-1992 công nhận là di tích lịch sử văn hóa.