Vào thế kỷ thứ XII, ngài Nguyễn Minh Không đã tu luyện thành chính quả và xây dựng ngôi chùa này. Sinh thời, ngài chỉ là một người nông dân của huyện Nam Ninh, đến năm 29 tuổi, ngài đi tu và trở thành một vị sư nổi tiếng về chữa bệnh. Sử xưa có chép, một lần vua Lý Thần Tôn bị trọng bệnh, đã vời nhiều thầy thuốc song không chữa khỏi. Sau đó, sư Minh Không được vời vào chữa bệnh cho vua và ít lâu sau ngài đã khỏi bệnh. Vua Lý Thần Tôn đã phong cho ông chức "Lý Triều Quốc Sư". Sư Minh Không vừa tu hành, vừa ra tay cứu vớt chữa bệnh cho hàng ngàn người dân bình thường khác. Bởi vậy, chùa Cổ Lễ vừa thờ Phật lại vừa thờ ngài (tức là đức thánh Nguyễn Minh Không).
Trong toà chính cung chùa thờ bức tượng Phật Tổ Như Lai lớn và một quả chuông đồng nặng 300kg đúc từ nhiều thế kỷ trước. Bệ thờ của chùa được xếp đặt từ thấp đến cao, để lên tới bàn thờ Phật, ta phải đi qua nhiều bậc thang lớn. Phía trước chính cung có tiền đường và hai bên nhà thờ đức thánh Trần và đức thánh Mẫu. Bên cạnh hai điện thờ là hai cây gạo cổ thụ, xòe những tán tây như cánh tay gầy guộc ôm ấp ngôi chùa cổ kính. Cứ đến tháng ba, hoa gạo lại nở đỏ rực cả góc trời, tôn thêm vẻ đẹp hiếm có của một ngôi chùa xứ Bắc.
Đối diện với tam bảo là tòa tháp cổ nổi tiếng chín tầng. Để đi tới tòa tháp này ta phải đi qua một cây cầu nhỏ được lát gạch phẳng lì. Lên tới đỉnh tháp, du khách sẽ phải đi qua sáu mươi bậc, trên tháp thờ Phật Bà. Đội tháp là một con rùa lớn bằng đá, bốn phía có bốn con voi lẫn với hình núi non quay đầu về tháp. Từ trên tháp phóng tầm mắt xuống, ta có thể nhìn thấy những cánh đồng lúa như tấm lụa xanh dài vô tận. Thấp thoáng phía đằng xa, thành Nam Định nhỏ bé như trong tầm tay.
Vòng xuống phía dưới, du khách sẽ bắt gặp quả chuông đồng nặng chín tấn đặt giữa hai chiếc cầu. Đây là một trong những quả chuông lớn nhất ở Việt Nam. Chuông được đúc từ năm 1934 do nhân dân quanh vùng vì yêu mến chùa mà đúc tặng. Trong quá trình đúc chuông, nhiều người đã tháo cả nhẫn, vòng, vàng hòa tan trong đó. Khi quả chuông vừa đúc xong thì kháng chiến bùng nổ, nhân dân trong vùng đề phòng sự phá hoại của giặc nên đã đem ngâm quả chuông xuống một cái ao. Đến năm 1954, chuông mới được trục vớt và được đặt trên bệ đá cho du khách tham quan từ đó đến nay.
Hàng năm, chùa Cổ Lễ mở hội vào ngày 12.9. Khách thập phương đến lễ chùa và dự hội đông vô kể. Vào ngày hội, chùa mở các cuộc thi bơi chèo hay tế lễ, rước thánh. Đây không phải là ngày hội của riêng chùa Cổ Lễ mà là ngày hội của toàn thể nhân dân, nhất là ở huyện Nam Ninh có đến 90% dân cư theo đạo Phật.
