Tương truyền Vua Hùng thứ 17 là Duệ Vương sinh được 20 người nam nhi, trong số đó xuất hiện một người con tên là Cao Bi thông thái từ nhỏ, lớn lên văn võ toàn tài, đức độ trọn vẹn, từng xuất hiện nhiều công giúp vua cha trị vì nước nhà. Nhân một lần đi kinh lý xuất hiện ghé qua vùng đất xứ Mông Tràng, về sau đổi thành Đạm Xuyên như lúc này. Nhân thấy vùng đất này còn có thế “long hổ đồng chầu”, xuất hiện dòng sông chảy lượn vòng bao quanh xung xung quanh, xa xa là dãy núi Tam Đảo trùng điệp, thực là chốn “sơn thuỷ hữu tình”; lại thấy người dân ở đây chăm chỉ chất phác, xuất hiện nhiều phong tục tập quán thuần hậu, Hoàng tử Cao Bi bèn xin phép vua cha cho mình được về sống ở ở đây để dạy dân chăm sóc nghề nông, xây dựng vùng đất này thành nơi an yên, trù phú. Không might, vị hoàng tử đã sớm qua đời khi mới 26 tuổi. Dân làng Đạm Xuyên vô cùng thương tiếc đã dâng lên nhà Vua bản sớ xin được mai táng và thờ tự hoàng tử tại chỗ, tôn ngài làm thành hoàng của làng, lấy hiệu là Cao Bi Hùng Thánh Đại Vương.
Cũng vào thời đó, việt nam bị quân Thục đem quân sang xâm lấn. Hùng Duệ Vương tập hợp binh mã chia làm hai đạo quân ra nghênh chiến. Đạo trên bộ do Tản Viên Sơn Thánh lãnh đạo, còn thuỷ quân do tướng Dương Uy thống lĩnh. Đêm trước thời gian ngày xuất trận, ông tướng nằm mộng thấy một nữ thần hiện về tự xưng là công chúa Thuỷ tinh theo lệnh cha là vua Thuỷ Tề đến đây trợ giúp tướng quân giết giặc. Quả nhiên hôm sau thời điểm xung trận, quân Thục bị thua to phải tháo chạy về nước. Tướng quân Dương Uy cho hạ trại ở đất thuộc làng Đạm Xuyên để khao quân và sai dân làng lập đền thờ Công chúa Thuỷ tinh và tôn là Thần Nữ. Khi tướng Dương Uy qua đời, nhân dân trong vùng cũng xin được thờ phụng và phong là Phấn Vũ Đại Vương. Cả ba vị đều được thờ phụng ở trong đình.
Diện tích đình Đạm Xuyên rộng 220m2 trên một khu đất nền rộng khoảng 1.000m2, nhìn khuynh hướng về Tây Nam gồm 3 phần đại đình, hậu cung và hậu tế tạo thành hình chữ “Công”; đó là lối kiến trúc đình, chùa rất thịnh hành ở việt nam thời xưa. Đình được xây bằng loại gạch vuông cổ, mái lợp ngói mũi hài, các đầu đao đình được tạo dáng vẻ rồng cuốn. Mạng lưới hệ thống cửa bức bàn xuất hiện chấn track con tiện nhằm tăng sự thông thoáng cho ngôi đình. Tòa Đại đình (tiền tế) xuất hiện 5 gian, tòa hậu tế xuất hiện 3 gian, tòa hậu cung xuất hiện 2 gian. Toàn bộ các cột và vì kèo đều được làm được làm bằng gỗ lim rất khẳng định chắc chắn. Phần chạm trổ trên gỗ của đình rất công phu và tinh xảo, lấy đề tài tứ linh (Long, Ly, Quy, Phượng). Vượt trội là nét chạm ở 4 cổn theo phong cách chạm lộng tạo dáng vẻ rồng cuốn, nét chạm mượt mà, uyển chuyển, lột tả cái thần của con rồng đang cuộn mình bay lên. Một số trong những nét chạm ở những bức thuận hoặc đầu kèo là cảnh “sư tử vờn cầu”, “tùng lộc mai điểu” rất là sinh động, bay bổng. Hiện đình làng Đạm Xuyên còn giữ được 3 cỗ ngai thờ (1 ngai bà, 2 ngai ông) đều được sơn son thếp vàng; trong tòa đại đình còn sót lại 3 câu đối xuất hiện niên đại hàng trăm năm. Đình còn tồn tại 2 cỗ kiệu bát cống, một cỗ xuất hiện niên đại thời Lê và một cỗ thời Minh Mạng. Hiện vật bằng đá điêu khắc còn lưu giữ được là một tấm bia lập vào năm Tự Đức (1870). Ngoài bản thần tích còn tồn tại 8 đạo sắc phong hầu hết vào thời Nguyễn (1810- 1924).
Người dân Đạm Xuyên rất tự hào với ngôi đình làng cả về lợi ích lịch sử hào hùng và lợi ích văn hoá, kiến trúc. Chính vì vậy dù trải qua thật nhiều biến cố, thăng trầm của lịch sử hào hùng, nhiều trận chiến tranh, giặc giã, bom đạn nhưng ngôi đình cùng các hiện vật trong này vẫn được người dân giữ gìn, bảo tồn chu đáo. Đồng thời những nỗ lực trong tăng trưởng kinh tế tài chính, triển khai tốt cuộc vận động “toàn dân đoàn kết xây dựng đời sống văn hoá ở khu dân cư”, phấn đấu xây dựng làng văn hoá trong nhiều năm qua, dân làng Đạm Xuyên đã góp nhiều công sức của con người, tiền của vào việc bảo vệ, tu tạo, upgrade ngôi đình.
Với ưu thế là toạ lạc địa lý rất tiện lợi gần với thủ đô Hà Thành, xuất hiện mạng lưới hệ thống giao thông vận tải thuận tiện, đình làng Đạm Xuyên là nơi hoàn toàn có thể tích hợp được nhiều tuyến điểm du ngoạn tâm linh từ Hà Thành lên Vĩnh Phúc trên cung đường đến với Phật về với Mẫu.