Đình Hà Vĩ được xây dựng vào khoảng giữa thế kỷ XIX, do những người dân làng Hà Vĩ (phủ Thường Tín, tỉnh Hà Đông; nay thuộc huyện Thường Tín, thành phố Hà Nội) lập để thờ ông tổ nghề sơn Trần Lư (1470 - 1527 hoặc 1540), người làng Bình Vọng (xã Văn Bình). Ông đỗ tiến sĩ năm 1502 và là một hiến sát sứ có công học hỏi các bí quyết vẽ sơn son thếp vàng từ Trung Quốc về dạy cho dân làng và các xã xung quanh như Hạ Thái, Duyên Tường... Các học trò của ông sau lập nên các phường thợ và tỏa đi khắp nơi. Tại Hà Nội, họ lập nghiệp tại phố Hàng Hòm, mở một số cửa hiệu làm và bán hòm gỗ, tráp đựng quần áo... Về sau, họ nhận sơn hoành phi, câu đối, cây đèn, ngai bệ, khám thờ. Hiện nay, trên phố Hàng Hòm vẫn còn một số cửa hàng bán sơn, chổi quét sơn.

Đình Hà Vĩ có quy mô nhỏ, từ ngoài vào là cổng, đi qua lối nhỏ tới kiến trúc chính có dạng chữ “Nhị”, gồm 3 gian tiền đường và 3 gian hậu cung xây theo kiểu chồng diêm đơn giản. Theo văn bia hiện còn, ngôi đình được trùng tu nhiều lần vào các năm Duy Tân thứ 8 (1914), Khải Định thứ 6 (1921), Bảo Đại thứ 16 (1941). Năm 1941, đình bị thực dân Pháp đánh sập. Đến năm 1951, đình được khôi phục với quy mô như hiện nay.

Trải qua thời gian dài với nhiều biến cố, đình Hà Vĩ bị xuống cấp nghiêm trọng. Khuôn viên di tích bị thu hẹp, nhiều công trình bị phá hủy; đồ thờ, đồ tế tự có giá trị bị hư hại và thất lạc. Hiện trong đình còn lưu giữ một số hiện vật mang đặc trưng niên đại và phong cách nghệ thuật thời Nguyễn như bia đá, chuông đồng, hạc thờ, ngai, bài vị, hoành phi, câu đối...

Đầu tháng Hai hằng năm, đình vào đám, có tế lễ, rước kiệu thần quanh phố nhằm tưởng nhớ công đức của ông tổ nghề sơn Trần Lư. Vào ngày này, dân làng Hà Vĩ ở Thường Tín cũng tham dự, mang theo cả đồ thờ, xong đám lại mang về.

Đình Hà Vĩ không chỉ là di tích có giá trị về mặt lịch sử - văn hóa, kiến trúc - nghệ thuật mà còn là một địa điểm văn hóa hấp dẫn đối với du khách trong nước và quốc tế. Năm 2014, đình được xếp hạng Di tích lịch sử - nghệ thuật cấp thành phố.