Chùa Sơn Lôi còn gọi là chùa Cao Xá vì di tích thuộc thôn Cao Xá (tên chữ là Sơn Lôi tự). Chùa được xây dựng đầu thời Nguyễn, niên đại xây dựng này được xác định trên cơ sở cổ vật chuông đồng “Sơn Lôi tự chung” có niên đại đúc chuông vào triều vua Nguyễn Dực Tông, năm Tự Đức tứ niên - năm 1851. Sau đó, vào những năm cuối thế kỷ XVIII, đầu thế kỷ XIX, ngôi chùa được trùng tu, lần tu tạo chùa Sơn Lôi còn được ghi lại trên câu đầu gian giữa tòa Bái đường vào năm Duy Tân bát niên - năm 1914.

Ngôi chùa còn bảo lưu được kiến trúc cổ kiểu chữ Đinh (J) gồm 2 tòa: Bái đường và Chính điện, kiểu nhà 2 mái, tường hồi bít đốc, được xây dựng bằng vật liệu truyền thống móng đá ong, tường gạch vồ, bộ vì theo lối quá giang cầu kèo, cánh ác được làm bằng gỗ lim hoặc gỗ sến khá chắc để đỡ bộ mái, mái lợp ngói mũi hài. Tòa Bái đường 7 gian, phần hiên các cấu kiện gỗ liên kết tạo thành cốn nách, bảy hiên bào soi để trơn không đục chạm trang trí hoa văn, bờ nóc, bờ chảy vẫn giữ được dạng thức kiến trúc cổ truyền, đầu kìm đắp nổi hình chữ T chạy dần xuống theo thân mái thành hai bậc chắc bình phong gắn liền với trụ trước, hai trụ hai bên phía trước xây thành hình hộp 4 mặt, bên trên đắp kiểu lồng đèn. Ứng với mỗi gian là khuôn cửa bức bàn 2 cánh kiểu thượng song hạ bản. Tòa Chính điện nối Bái đường bằng 3 khuôn cửa vòm, bên trong xây bệ giật cấp bài trí tượng thờ cao dần lên đến nóc.

Sơn Lôi tự là một trong những ngôi chùa trên địa bàn tỉnh Phú Thọ còn bảo lưu được nhiều tượng cổ với 21 pho (4 tượng gỗ và 17 tượng thổ) được tạo tác đẹp, sinh động lột tả được chân dung, sự tích của từng nhân vật khiến cho các pho tượng vừa uy nghiêm vừa gần gũi với chúng sinh phật tử, có giá trị nghệ thuật tạo tác tượng tròn thế kỷ XVIII - XIX.

Cùng với hệ thống tượng cổ, cổ vật chuông đồng, chùa Sơn Lôi còn lưu giữ được nhiều cổ vật, di vật phong phú về loại hình, chất liệu, có giá trị nghệ thuật cuối thế kỳ XVIII, đầu thế kỷ XIX, như: Lư hương gốm đất nung, lư hương gốm da lươn, mâm bồng, chân tảng kê cột, hoành phi, câu đối…

Nguồn sưu tập: Kỷ yếu Di tích lịch sử văn hóa Lễ hội truyền thống tiêu biểu huyện Lâm Thao năm 2019.