Nối liền với nhà hạ điện là nhà trung điện, nhà hạ điện xây dựng theo kiểu nằm ngang, còn nhà trung điện lại xây theo kiểu nằm dọc.
Nhà trung điện có chiều dài 6,76m, rộng 4,85m, cao hơn nhà hạ điện 10cm. Từ nhà hạ điện bớc lên nhà trung điện ta bắt gặp hai cột gạch có tiết diện 220 x 200mm để đón đỡ lấy máng nớc. Kiến trúc nhà trung điện có 2 gian, 3 vì. Cũng nh nhà hạ điện, nhà trung điện mái lợp ngói âm dơng, nền nhà lát gạch cẩm trang đỏ sẫm, bờ nóc trang trí hình tợng rồng chầu mặt nguyệt, bờ giải trang trí rồng, bờ nóc xây gạch chỉ, khoảng trống để lát ngói âm dơng là 115 mm.
Về kết cấu:
Nhà trung điện có 6 cột cái làm bằng gỗ lim, có bán kính 210mm, cao 2,6mm, có đá kê tiết diện 410 x 410 mm, cao 120 mm (Kể cả mặt gơng, khoảng cách giữa hai hàng cột là 2,3m, giữa hàng cột đến bờ tờng là 0,9m.
Khung nhà trung điện đợc làm bằng gỗ lim, các đầu kẻ đợc chạm nổi con vật trong bộ tứ linh.
Chiều cao mái chảy (từ mái ngói đến sàn nhà) là 2m. Chiều cao đỉnh bờ nóc xuống nền là 3,85m.
Chiều cao cột là 2,65m. Chiều dài mái là 3,1m.
Mỗi mái có 24 rui, mỗi rui dài 3,1m, ngoài ra có 10 rui dài hơn 1,2m. Mỗi hồi có 23 rui, rui dài 3,1m, rui rộng 110mm, dày 15mm.
Về kiểu dáng:
Nhà trung điện đợc làm theo kiểu tứ trụ … ở các đờng xà hạ phần cung nhà các trụ đợc đấu các con rờng đều đợc chạm trổ khá tinh xảo.
Bộ khung nhà trung điện đợc bào trơn mộng khít, có trang trí dải hoa văn làm cho khung nhà đợc chắc chắn vừa đẹp.
ở mỗi bộ phận kẻ bẩy, vì kèo đợc trang trí thành những mảng chạm khác nhau.
Tại vì kèo thứ nhất và vì kèo thứ ba, tính khái quát trong bố cục là đặc điểm nổi bật của các mảng chạm ở đây. Lý do vì sao nó mang tính khái quát là phần gỗ bị che khuất bởi đốc tờng.
ở bộ phận kẻ (bẩy) nâng đỡ kèo mái, thân kẻ đợc chạm cảnh rồng mây, con rồng đợc tạo trong t thế vơn cao đầu, thân ẩn trong các dây hoa.
Nhằm đảm bảo tính chắc chắn cho khung nhà, phần hạ nhà trung điện đợc cấu tạo thành nhiều phần, mỗi phần có một tác dụng nhất định. Phần cung nhà đợc chia thành 3 mảng: “mảng dới gồm các trụ đỡ tròn, kê trên các đầu chạm nổi cánh hoa sen, nằm giữa hai trụ là một mảng ván khắc chữ "phúc" lồng trong vòng tròn; mảng giữa gồm hai trụ thấp liên kết với hai con rờng ôm chặt một mảng ván chạm nổi một đầu rồng cách điệu; mảng trên cùng có hai trụ thấp hơn, liên kết với một con rờng nâng đỡ một đầu trốn nâng phần thợng ốc” [10; 16].
Nếu vì kèo thứ nhất và thứ ba mảng chạm khắc một cách đơn giản thì vì kèo th hai chạm khắc có đẹp hơn, khác hơn.
Vì kèo thứ hai này có thể chia làm 4 mảng lớn. Mảng chính đờng hạ nâng đỡ phần cung. Mảng thứ hai gồm các trụ (đấu) liên kết với các con rờng chồng lên đờng hạ. Mảng th ba là các con rờng nằm trên các trụ. Mảng thứ t chồng lên con rờng của mảng thứ ba.
Tại các mảng chạm, các nghệ nhân xa đã trình bày những nét điêu khắc khác nhau.
Mảng chính chạm khắc đôi rồng chầu mặt nguyệt. Rồng trong t thế tr- ờn trong mây. Miệng rồng há to, hai mắt lồi…
Mảng thứ hai không chạm khắc hình ảnh rồng mà chạm nổi hình dây hoa, cả mảng ván nằm trong hai trụ chạm nổi chữ "lộc" cách điệu.
Mảng thứ ba đợc chạm khắc hình tợng trong tứ linh. đó là con chim phợng. Hình ảnh con chim phợng, đợc chạm khắc trong t thế hai cánh dang rộng, đầu ngẩng cao, hớng ra cửa đền, vì nét chạm sâu, thoáng, tỷ lệ giữa thân, cánh, đầu cân xứng nên hình ảnh con chim phợng đang sải cánh bay xa.
Mảng thứ t tiếp tục bằng đề tài quen thộc là hình ảnh một con rồng đợc chạm nổi oai phong dữ tợn. Hai chân rồng bám chặt vào con rờng. Mắt rồng nhìn thẳng cửa ra vào.
Nh vậy, đề tài trang trí của nhà trung điện là những đề tài truyền thống. Điều đó làm cho nhà trung điện thêm cổ kính và tôn nghiêm.
Nhà trung điện không lớn nhng kết cấu vững chắc, các vì kèo, đấu, kẻ, đờng xà … đợc trang trí hài hoà tinh xảo đã trở thành một công trình kiến trúc chắc khoẻ.
Bài trí nội thất:
Do kiến trúc của đền Quả Sơn xây dợng theo hình chữ “công” nên nhà trung điện đợc đặt dọc, lòng nhà không rộng nên bàn thờ và đồ thờ đợc bài trí ở giữa, hai bên để trống tạo ra hai lối đi.
Bàn thờ nhà trung điện đợc chế tạo đơn giản và có kích thớc không đều nhau. Bàn thờ phía trớc thấp hơn bàn thờ phía sau. Tất cả có 3 bàn thờ. Các bàn thờ đều bày mâm chè, l hơng, cọc nến…và những đồ trờ đó đợc làm bằng gỗ, sơn son. Bàn thờ phía trứơc dùng để bày biện các lễ vật.
Nằm ben phải và trái bàn thờ là 2 giá bát bửu, nơi cắm các loại binh khí nh côn, kiếm, đao, chuỳ, mâu, kích…Loại đồ thờ này đợc chế tạo bằng gỗ, phần thân đợc chạm khắc tỉ mỉ, sơn thiếp nên có kiểu dáng khá đẹp.
Nhà trung điện cũng đợc trang trí bằng những bức đại tự và câu đối. Các bức đại tự và câu đối này có nội dung nói về công lao của Lý Nhật Quang và sự linh thiêng của ngài.
Các bức đại tự và câu đối này có nội dung nh sau: "Anh linh vạn cổ"
(Thiêng liêng muôn thuở)
Hai câu đối sơn đen chữ vàng treo dới bức đại tự có nội dung: "Đức đại chứng minh thiên tính hạ
Công bằng hoá dục địa chung linh" (Đức lớn sáng soi trời bát ngát
ơn sâu vun đúc đất linh thiêng).
Ngoài ra, còn có câu đối khắc sơn đen thiếp vàng ở hàng cột chính ngoài cùng có nội dung:
"Uông dơng lỡng đại sinh sinh đức Bản khiết thiên thu viết viết linh"
(Công đức vời vợi dới hai triều lan toả khắp
Uy linh bất diệt thiên thu ngỡng mộ trông lên)”[10; 18].