Đền Măng Sơn được coi là Nam Cung điện. Trong số Ngũ cung ở quanh khu vực Ba Vì thì những dấu tích như Đền Và, đền Thượng hay đình Tây Đằng chúng ta đều tìm ra dấu vết vật chất chứng minh sự ra đời ít nhất từ thế kỷ 16, gắn với giai đoạn phát triển của kinh tế thương mại (như những viên gạch vồ tại đền Thượng, gạch, con giống trên bờ nóc, mảng chạm khắc trang trí trong Đại bái đền Và và đình Tây Đằng mang đặc trưng phong cách nghệ thuật thế kỷ 16...). Vậy có khả năng đền Măng Sơn - Nam Cung điện cùng được khởi dựng vào thời gian đó.

Dấu vết vật chất rõ rệt nhất ở Đền Măng Sơn là đôi nghê gỗ đứng trên một cột trụ vuông mang phong cách nghệ thuật thế kỷ 17. Đây không phải là một di vật tách rời mà là một thành phần kiến trúc quan trọng, được tạo tác để gắn vào Thượng cung – nơi thờ tự chính, cho thấy ít nhất từ thế kỷ 17, Đền Măng Sơn đã trở thành một ngôi đền có quy mô.

Bên cạnh đó, trong sân Đền Măng Sơn còn 01 tấm bia đá Măng Sơn tự bi ký". Kiểu bia bốn mặt, kích thước khá lớn, tạo tác năm Cảnh Hưng thứ 7 (1746). Tấm bia thuộc về chùa Măng Sơn nằm ngay phía sau đền. Ngôi chùa đã bị phá hủy nhưng nội dung tấm bia cho biết Phật giáo đã có mặt ở đây từ thời Đường. Đến thế kỷ 18 thì chùa được xây dựng quy mô lớn. Căn cứ vào những dữ liệu trên, có thể cho rằng, thế kỷ 18 nơi đây đã có đền Măng Sơn phía trước và một lần nữa ta lại thấy một bố cục công trình tín ngưỡng, tôn giáo điển hình ở làng quê của người Việt với đền phía trước, chùa phía sau (nơi thờ Thần bản địa phía trước, nơi thờ Phật phía sau). Ngoài ra, đền Măng Sơn còn giữ được một số di vật như sắc phong, ngai, bài vị, bát hương, hoành phi với niên đại từ đầu thế kỷ 19 đến đầu thế kỷ 20 cho thấy công trình vẫn tiếp tục được nhân dân quan tâm tu bổ và sử dụng cho tới tận ngày nay.

Trong kháng chiến chống Pháp, cả khu vực đồi Măng Sơn trở thành nơi đóng quân của quân đội Pháp; dấu tích còn lại là một lô cốt hiện vẫn còn ngay sau đền... Sau khi hòa bình lập lại, chính quyền địa phương và nhân dân từng bước tu sửa ngôi đền vào các năm 1987, 2006 và gần đây nhất là năm 2014.

Hai ngôi đình Sơn Đông và đình Sơn Trung có lẽ cũng được xây dựng cùng thời với đền Măng Sơn để tạo nên một cụm công trình tín ngưỡng chung của địa phương. Kiến trúc hiện nay của hai ngôi đình mang phong cách nghệ thuật cuối thời Nguyễn. Đặc biệt, trên thượng lương gian giữa của tòa Đại bái đình Sơn Đông còn dòng chữ "Hoàng triều Bảo Đại Canh Ngọ, ngũ niên, thập nhất nguyệt, thập thất nhật, thìn thời, Sơn Đông xã.... thụ trụ thượng lương đại cát" (tạm dịch: Giờ Thìn, ngày 17 tháng 11 năm Canh Ngọ, Bảo Đại thứ 5 (1930), xã Sơn Đông dựng thượng lương. Như vậy, đến năm 1930, đình Sơn Đông đã được trùng tu. Hiện các bộ vì ở Đại bái còn giữ được kết cấu kiến trúc và các hoa văn trang trí mang phong cách nghệ thuật nửa đầu thế kỷ 20, minh chứng cho dòng niên đại trên. Cả hai ngôi đình này cũng đã được tu bổ vào các năm 2006, 2009..., thể hiện sự quan tâm của chính quyền, nhân dân địa phương với công trình văn hóa tâm linh quan trọng của làng xã.

Ngôi đền tọa lạc trên đồi Măng (hình con rùa), có diện tích 7,8 ha. Ngôi đền được dựng trên đỉnh đồi cao, có vị trí cảnh quan khá rộng, thoáng. Xung quanh đền nguyên xưa là rừng cây, xa khu dân cư càng cho thấy sự thoáng đãng của nơi chọn đặt di tích. Cách khu đồi Măng khoảng 1km về phía Tây Nam là hồ Đồng Mô rộng lớn càng tăng thêm cảnh quan sơn thủy, hữu tình nơi đây. Tương truyền, đồi Măng mang hình con Rùa (Qui) với bốn chân là bốn giếng ngọc. Nhân dân hưng công xây dựng đền trên mu con rùa.

Đền quay hướng Đông Nam thuộc quẻ Tốn biểu hiện cho sự tăng trưởng và giàu có, vì thế ngôi đền mang yếu tố phong thủy sâu sắc. Sâu xa hơn, ước vọng của nhân dân là sự linh thiêng "người dân thường tin rằng ở những nơi đó con người có thể cầu viện được những "sinh lực vũ trụ" cho mọi mặt của cuộc đời".

Vị trí dựng đền ở ngoài làng, xa khu dân cư, lại gần các cánh rừng, phần nào giống với cách chọn đặt vị trí dựng đền tại di tích Đền Và (Đông Cung điện) gần đó. Không gian dựng đền gợi cho ta một ý niệm thủa xa xưa về việc chọn đất sinh cư lập nghiệp của cư dân Việt Cổ với làng bản cư trú và những cánh rừng gần đó là nơi cung cấp nguồn sống cho dân làng trong thời kỳ kinh tế sản xuất theo phương thức săn bắn, hái lượm. Những tập quán, nghi thức và cả lễ vật dâng cúng trong lễ hội đền Măng Sơn còn lại tới ngày nay cũng phần nào phản ánh về lối sống xa xưa đó.

Tượng Nghê chầu tại Hậu cung (bên trái) và tấm bia Măng Sơn tự bi ký, niên đại Cảnh Hưng thứ 7 (1746)

Bố cục tổng thể của Đền Măng Sơn gồm nhiều hạng mục dàn trải theo trục Đông Nam - Tây Bắc. Mở đầu cụm kiến trúc là Nghi môn bề thế kiểu tứ trụ, được dựng gần dưới chân đồi. Qua Nghi môn là con đường lát gạch dẫn lên sân trước đền ở một cấp nền cao hơn. Sân đền hiện được lát gạch bát sạch sẽ. Đăng đối hai bên sân là hay dãy Tả - Hữu vu (mỗi dãy 5 gian). Phía cuối sân là ngôi Đền Măng Sơn với bố cục mặt bằng tổng thể kiểu Tiền nhất Hậu đinh, gồm: Tiền tế (3 gian 2 chái) – Đại bái (3 gian 2 chái) và hậu cung chuôi vồ 2 gian phía sau. Toàn bộ ngôi đền dựng trên cấp nền cao hơn sân trước 1,2m. Bên phải Đại bái là nhà bia, bên trong có tấm bia Măng Sơn tự bi ký niên đại Cảnh Hưng thứ 7 (1746). Phía trước nhà bia và ở cấp nền thấp hơn là động thờ ông Hổ. Phía sau Tả Vu còn có nhà khách, nhà kho…

Có thể thấy, các hạng mục kiên trúc của Đền Măng Sơn mang đúng phong cách xây dựng trong bố cục kiến trúc truyền thống Việt. Những công trình không chú trọng về chiều cao mà dàn trải trên một mặt bằng lớn. Tuy nhiên, do biết lợi dụng địa thế tự nhiên của đồi Măng nên cấp nền của những công trình đã được xây dựng cao dần theo triền dốc, khiến tổng thể ngôi đền càng thêm uy nghi, bề thế. Xung quanh đền, ngoài các công trình kiến trúc còn có nhiều cây lưu niên và cây cảnh như mai, đào, mít, thông… càng tô điểm thêm cho cảnh quan di tích.