Đình Kim Liên hay là đền Kim Liên (hay còn gọi là đền Cao Sơn) một trong “tứ trấn” - trấn phía Nam của kinh thành Thăng Long xưa.
Đền Kim Liên vốn được lập nên để thờ Cao Sơn Đại Vương (theo tín ngưỡng dân gian, là một người con của Lạc Long Quân và Âu Cơ, sau theo mẹ lên núi). Theo tài liệu lưu giữ tại đền, đền này được xây dựng dưới thời vua Lý Thái Tổ ngay khi Hoàng đế rời đô tới Thăng Long với mục đích để bảo vệ kinh thành mới ở hướng Nam. Quân đội của Lê Tương Dực từ Thanh Hóa được về Thăng Long để lật đổ Lê Uy Mục (năm 1509) đã đi qua đây, thấy đền thờ Cao Sơn Đại Vương liền vào xin phù hộ. Sau đó một tuần, sự nghiệp của Lê Tương Dực thành công. Vị vua này liền cho xây lại đền Kim Liên với kiến trúc như hiện nay.
Sau này, dân làng Kim Liên đã lập thêm tam quan ở phía trước đền ngay sát đầm Kim Liên và bổ sung một số kiến trúc mới, tạo thành đình Kim Liên. Ngoài Cao Sơn Đại Vương, trong đền và đình này còn thờ Tam Phủ, thờ Mẫu, và thờ Chủ tịch Hồ Chí Minh.
Đình Kim Liên xây trên gò đất cao, quay mặt về hướng nam, trông ra một hồ rộng có tên xưa là hồ Đồng Lầm. Kim Liên, tên cũ là làng Kim Hoa, gọi nôm là Đồng Lầm, vốn là một làng đẹp, có nghề nhuộm vải, có phong tục lễ nghi phong phú (đầm này nay không còn do bị lấp để làm đường vành đai 1). Đây là một trong 23 phường thôn hợp thành tổng Tả Nghiêm, huyện Thọ Xương cũ. Đến khoảng đầu đời Vua Thiệu Trị (1841 - 1847) - Nguyễn Phúc Miên Tông tức Nguyễn Hiến Tổ, vì phải kiêng húy tên của bà mẹ vua Thiệu Trị là Hồ Thị Hoa nên đổi là Kim Liên sau là tổng Kim Liên.
Kiến trúc của đình bao gồm hai phần tương đối rõ: phần phía trước gò có trụ biểu, hai dãy giải vũ hai bên sân gạch rộng và phần kiến trúc chính của di tích nằm trên gò đất cao. Đi hết khoảng sân trên thì qua chín bậc gạch được xây bằng những viên gạch vồ có kích thước lớn thời Lê Trung Hưng nối hai khu kiến trúc trên.
Kiến trúc chính gồm nghi môn, đại bái và hậu cung. Nghi môn là một nếp nhà ba gian, xây kiểu tường hồi bít đốc. Bốn bộ vì đỡ mái được làm theo kiểu chồng rường giá chiêng, cột trốn. Trên các bộ phận kiến trúc, các họa tiết trang trí được thể hiện sinh động, công phu mang phong cách nghệ thuật thời Nguyễn. Nhà đại bái gồm 5 gian được thành phố tôn tạo trong dịp kỷ niệm 990 năm Thăng Long -Hà Nội, với kiểu dáng kiến trúc truyền thống. Hậu cung là một nếp nhà ba gian dọc, xây gạch trần mái lợp ngói mới. Trong nhà xây vòm cuốn, nội thất được bố trí như sau: gian ngoài cùng, có bệ gạch cao để đặt hương án; gian thứ hai xây bệ gạch cao để đặt long ngai và các đồ tế khí. Gian cuối cùng là nơi thờ Cao Sơn Đại Vương và hai nữ thần phối hưởng (Tôn nữ Động Hồ Trưng Vương công chúa con gái vua Lê và Huệ Minh công chúa).
Di vật quan trọng nhất tại đình Kim Liên là tấm bia đá đen rất lớn bên cây si có gốc to cả chục người ôm không xuể. Bia có khắc “Cao sơn Đại Vương thần từ bi minh” do sử thần Lê Tung soạn năm 1510 nói về công lao của thần Cao Sơn trong việc ngầm giúp vua Lê giành lại ngai vàng từ tay ngoại thích và hệ thống 39 đạo sắc phong cho thần Cao Sơn Đại Vương, trong đó có 26 đạo thời Lê Trung Hưng, mười ba đạo thời nhà Nguyễn, sớm nhất trong số đó là sắc phong có niên đại Vĩnh Tộ năm thứ hai (1620).
Trước đây, lễ hội đình Kim Liên thường diễn ra từ ngày 11/3 đến 16/3 âm lịch nhưng nay chỉ gói gọn trong hai ngày 15 - 16/3 và lễ hội chính là ngày 16 tháng 3 âm lịch hàng năm (ngày sinh của Thần). Đình mang uy danh của thần Cao Sơn nên được tổ chức, dàn dựng rất trang trọng, náo nhiệt và được sự tham gia đông đảo của nhân dân trong cũng như ngoài vùng.