Chùa Yên Lộ được xây dựng trên sườn ngọn núi đá cách làng 300m. Đây là   ngôi chùa nhỏ, thời gian xây dựng chùa đến nay chưa tìm ra tài liệu ghi lại. Chỉ biết rằng chùa được trùng tu vào năm 1928. Là một ngôi nhà 3 gian lợp ngói, kiến trúc vì kèo theo lối truyền thống, có các bệ thờ Phật. Sau đó do thời gian và nhiều biến cố lịch sử chùa Yên Lộ trở thành phế tích.

Giai đoạn 1930 – 1945 Chùa Yên Lộ là địa điểm hoạt động của cán bộ cách mạng. Năm 1935 chi bộ Đảng cử đồng chí Hoàng Văn Quế là đảng viên ra trông coi chùa để dễ bề hoạt động. Thời kỳ 1935 – 1936, Tỉnh ủy Thanh Hóa nhiều lần tổ chức Hội nghị củng cố tổ chức, củng cố phong trào tại ngôi chùa này. Từ đó trở đi, việc liên lạc giữa cán bộ cách mạng trong tỉnh, huyện, tổng đều lấy Chùa làm địa điểm hẹn gặp để trao đổi hoặc họp kín một cách thuận lợi. Với một địa thế kín đáo và dễ thoát hiểm khi bị kẻ thù tấn công, cho nên Chùa Yên Lộ luôn trở thành nơi dừng chân lý tưởng của các chiến sỹ cách mạng.

Chùa Yên Lộ vừa là di tích thắng cảnh, vừa là di tích cách mạng tiêu biểu, do đó xứng đáng được công nhận và tôn tạo lại để nhân dân thỏa nguyện về mặt tâm linh, đồng thời để kỷ niệm về một thời cách mạng hào hùng của người dân Yên Lộ.

Những năm gần đây, chính quyền, nhân dân làng Yên Lộ và bà con gần xa công đức đã phục dựng lại ngôi chùa trên nền móng cũ. Từ phía dưới, bước lên 60 bậc lát đá và 11 bậc lát gạch là đến chùa. Nhà Tiền đường 3 gian với 3 cửa ra vào và một Hậu cung với tổng diện tích là 48m². Bốn hàng cột được làm bằng chất liệu mới, các vì kèo làm bằng bê tông giả gỗ. Hệ thống cửa được làm bằng gỗ dỗi. Mái chùa được lợp bằng ngói mũi, phía đầu mái uốn cong, bờ nóc được đắp hình “Lưỡng long chầu nguyệt”

Các bệ thờ ở chùa Yên Lộ xây thành 5 cấp cao từ trong ra ngoài, các pho tượng được sắp xếp thành 5 lớp theo thứ tự từ trên xuống dưới. Các pho tượng đều được làm bằng chất liệu gỗ, sơn son. Ở vị trí trên cùng giáp mái chùa là ba pho tượng Tam Thế, được đặt ở ba vị trí ngồi ngang nhau, tượng trưng cho Phật ba thời: Phật quá khứ; Phật hiện tại và Phật vị lai. Kích thước, hình dáng ba pho tượng giống nhau, cao 0,75cm; vai rộng 3,6m. Tượng Tam thế được diễn tả thống nhất chặt chẽ từ kiểu dáng, khuôn mặt đến trang phục. Tượng ngồi tọa thiền, mắt khép hờ, tay đặt lòng, nét đẹp của tướng mạo lộ ra ngoài, tóc xoăn, tai dài, tay dài, mặc áo có sắc hoàng kim, mặt tròn mặt nguyệt toát lên vẻ viên mãn, thanh thoát của cuộc đời từ bi hỉ xả.

Lớp thứ hai là tượng A Di Đà tam tôn. Ngồi giữa là tượng Phật A Di Đà. A Di Đà phật có nghĩa là vô lượng thọ (sống lâu vô cùng) cũng lại có nghĩa là vô lượng quang (sáng suốt vô cùng). Tượng Phật A Di Đà là tượng lớn nhất so với các tượng khác trong chùa (cao 0,95cm; rộng 0,75cm). Tượng A Di Đà được tạc trong tư thế tọa thiền, tóc xoắn ốc, đầu để lộ đỉnh. Khuôn mặt tượng tròn hậu, mắt nhìn xuống như đang suy tư, sống mũi cao, thẳng, miệng hơi mỉm cười. Tượng mặc áo cà sa với những nếp gấp đều. Hai bên là hai pho tượng đứng nhỏ hơn. Bên trái là tượng Phật Quan Thế Âm, bên phải là tượng Phật Đại Thế Chí. Đó là hai thị giả giúp việc cứu thế cho Phật A Di Đà.

Lớp bàn thứ ba là tòa Cửu Long (Thích Ca sơ sinh). Tượng Cửu Long diễn tả Phật Thích Ca Mâu Ni lúc mới sinh. Theo truyền thuyết nhà Phật thì khi Thích Ca Mâu Ni mới giáng sinh, có 9 con rồng xuống phun nước để tắm cho Ngài. Tắm xong Ngài tự đi 7 bước trên 7 bông hoa sen về phía trước, tay phải chỉ lên trời, tay trái chỉ xuống đất mà nói: “Thiên thượng thiên hạ, duy ngã độc tôn” (trên trời dưới trời, chỉ có Phật tính trong ta là tôn quý). Hai bên tượng Thích Ca sơ sinh là tượng Đế Thích và tượng Phạm Thiên. Hai gian bên là hai tượng Hộ pháp. Bên trái còn có tượng Đức Thánh Hiển, bên phải là tượng Đức Ông.

Chùa Yên Lộ là nơi thờ Phật, đáp ứng nhu cầu sinh hoạt văn hóa tín ngưỡng, tâm linh của nhân dân. Chùa là nơi thưởng ngoạn, chiêm ngưỡng cảnh đẹp và còn là một địa điểm hoạt động của các cán bộ cách mạng trong thời kỳ kháng chiến 1930 - 1945.

Ngày 21/3/2018 Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch có Công văn số 668/SVHTTDL –DSVH về việc thoả thuận thiết kế xây dựng, tôn tạo công trình phụ trợ phục vụ phát huy giá trị di tích chùa Yên Lộ thuộc Cụm di tích lịch sử cách mạng ( Đình - Nghè - Chùa và các địa diêm có liên quan), xã Thiệu Vũ, huyện Thiệu Hóa, hạng mục: Nhà giảng đường, thờ Tổ và Trai đường tại khu vực đất mở rộng với diện tích 10.000m² được Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hóa chấp thuận địa điểm thực hiện dự án xây dựng mở rộng di tích lịch sử cách mạng chùa Yên Lộ tại văn bản sổ 4342/UBND-THKH ngày 05/5/2016; được Chủ tịch UBND huyện Thiệu Hoá phê duyệt tổng mặt bằng quy hoạch tại Quyết định sổ 3298/QĐ-UBND ngày 28/9/2017. Việc quy hoạch, đầu tư xây dựng, bảo tồn, tôn tạo di tích chùa Yên Lộ đã và đang làm sống lại một trung tâm cách mạng tiêu biểu của Đảng bộ Thanh Hóa thời kỳ hoạt động bí mật (1930-1945); đồng thời đáp ứng nhu cầu sinh hoạt tín ngưỡng tôn giáo tại chùa Yên Lộ, trở thành trung tâm tín ngưỡng tôn giáo của huyện và cũng là một điểm đến cótiềm năng phát triển du lịch về nguồn gắn kết các di tích trên địa bàn huyện, nhằm thu hút nhiều du khách trong tỉnh và ngoài tỉnh đến tham quan, chiêm bái.