Đình Ngọc Động có từ rất xưa, là nơi thờ phụng 3 vị danh tướng họ Đào của nhị vua Hai Bà Trưng. Theo gia phả của họ Đào, đó là các đức ngài: Đào Đô Thống; Đào Chiêu Hiển; Đào Tam Lang.

Đền thờ ba vị sau những thăng trầm của lịch sử nay không còn. Hiện trong đình Ngọc Động đặt ba Ngai, thờ ba vị mang mũ võ tướng. Theo các cụ trong ban di tích, đình Ngọc Động thờ ba vị danh tướng họ Đào từ bao đời nay.

Bản thần tích viết rằng:

Ba anh em Đào Đô Thống, Đào Chiêu Hiển, Đào Tam Lang, cùng sinh một ngày, tướng mạo khác thường. Lớn lên đều là những người có tài thao lược. Khi Nhị vua Hai Bà Trưng dấy cờ khởi nghĩa đánh Tô Định trả thù nhà, nợ nước, cả ba anh em cùng theo vào trong quân, lập rất nhiều công trạng. Ba vị tướng quân họ Đào được Hai Bà trọng dụng. Đánh đuổi Tô Định, nhị vua Hai Bà thu lại 65 thành trì, xưng vương.

Trong một trận đánh sinh tử, kìm chân giặc để đại binh Hai Bà Trưng đủ thời gian rút về Khê Lũ (Cẩm Khê), ba tướng quân họ Đào bị dồn về phía sông Nhị Hà. Quân giặc hung hãn tràn lên. Không chịu để sa vào tay giặc, cả ba vị cùng tuẫn tiết ở bến Bồ Đề, Gia Lâm (nay là quận Long Biên).

Ba danh tướng họ Đào sinh ngày 10 tháng 2. Ngày tuẫn tiết 12 tháng 7. Ngày nay tại Ngọc Động vẫn còn địa danh Vườn quân, bãi tập. Dân hai làng lấy ngày 10 tháng 2 ta làm chính hội (hội từ 9, 10, 11 tháng 2). Thần phả còn ghi trong cả nước Việt có 72 nơi thờ Tam thánh họ Đào.

Đình Ngọc Động tương truyền được xây dựng từ rất lâu đời, xưa làm theo kiểu "chữ Đinh". Trải qua nhiều cuộc sửa chữa tôn tạo, hiện nay khuôn viên đình là một khoảnh đất rộng có tường bao kín nằm ở sát bờ nam sông Nghĩa Trụ. Sau lần đại trùng tu mới đây, phần lớn ngôi đình vẫn giữ phong cách nghệ thuật kiến trúc của thời Nguyễn với mặt bằng đã được mở mang theo kiểu "nội Công ngoại Quốc".

Đình nhìn ra một hồ nước hình vuông ở phía tây-nam. Cổng nghi môn giáp mặt đường, gồm 4 trụ biểu. Du khách từ cổng đi vòng qua bức bình phong lớn đắp cuốn thư sẽ vào sân tiền đường, hai bên có 2 nhà giải vũ rộng 3 gian.

Đại đình gồm 3 gian 2 chái, du khách bước lên thềm qua 3 bậc đá, trước gian giữa có đôi sấu đá. Hậu cung 3 gian tách riêng có không gian lấy sáng, gian giữa có một phần nhô theo kiểu 2 tầng 8 mái. Đại đình, nơi thờ phụng trong đình Ngọc Động. Hông hậu cung giáp với hai sân bên và nhìn sang 2 nhà tả hữu vu 3 gian. Phía sau là vườn cây và công trình phụ.

Trong đình Ngọc Động hiện vẫn giữ được một số vì kèo cũ mang phong cách nghệ thuật chạm trổ của thời Hậu Lê. Ngoài ra còn có nhiều cổ vật giá trị như kiệu bát cống, long ngai, bài vị và đồ tế khí... Lễ hội đình làng được dân sở tại tổ chức hàng năm từ mùng 9 đến ngày 12 tháng Hai âm lịch. 

Ngày 09/01/1990, Bộ Văn hóa và Thông tin đã xếp hạng đình là Di tích lịch sử - văn hoá quốc gia.