Tượng Đức vua An Dương Vương được đúc bằng đồng là pho tượng duy nhất, chưa từng thấy ở bất cứ di tích thờ An Dương Vương nào trên toàn quốc.

Vua đội mũ bình thiên hai cấp, trang trí "lưỡng long chầu nhật". Khuôn mặt vua vuông chữ "điền", mang phong cách của nghệ thuật tượng chân dung. Mình mặc long bào cổ cao, hai tay cầm hốt để trước ngực, diềm áo chảy xuống tới tận mũi hài. Thân đeo đai ngọc to bản trễ xuống, chân đi hài mũi cong.

Hoa văn trang trí trên long bào được sắp đặt theo bố cục đăng đối, ở mặt trước và sau, bên phải, bên trái. Điểm nhấn của hoa văn trang trí trên long bào được phân thành các chủ đề khác nhau như lưỡng long chầu nhật, rồng cuộn, mây hóa, trăng, sao, rồng hóa, chim phượng, chim công, cỏ cây, hoa lá, sóng nước, và những biểu tượng thiêng khác...

 Các dòng chữ Hán được khắc và dát vàng: 聖祖安陽皇帝 "Thánh tổ An Dương Hoàng đế" (Thánh tổ Hoàng đế An Dương) ở vị trí hộ tâm tròn, mài nhẵn dưới bụng; 丁酉年五月十六日鑄 "Đinh Dậu niên, ngũ nguyệt thập lục nhật chú", tức đúc ngày 16 tháng 5 năm Đinh Dậu (1897), 銅像二百五十五斤 "Đồng tượng nhị bách ngũ thập ngũ cân" (nghĩa là: Tượng đồng nặng 255 cân) ở hai “lưỡi xén” sau lưng pho tượng.

Hình thức độc đáo của pho tượng thể hiện qua kỹ thuật đúc tượng, hình thức trang trí hoa văn, diễn tả được đầy đủ, toàn diện hình thể của một bức tượng chân dung và thể hiện được phong thái, cốt cách của một vị thần chủ - vua An Dương Vương.

Trên hoa văn của mũ tượng biểu hiện về thế lực tầng trên. Ở thành đứng hai bên của cấp trên có đôi rồng nhỏ chầu vào chính giữa là ba hoa cúc, mỗi hoa đều thể hiện ba lớp cánh lồng nhau. Phía sau mũ đúc nổi chính tâm là hoa cúc lồng ba lớp cánh - biểu tượng của mặt trời, bốn góc là rồng chầu về bông cúc này, có ý nghĩa như "rồng chầu mặt trời", chính là biểu tượng cho vương quyền.

 Khuôn mặt Thánh tổ được tạo tác khá cẩn trọng, theo những quy chuẩn đầy tính biểu tượng.

Khuôn mặt Thánh tổ được tạo tác khá cẩn trọng, theo những quy chuẩn đầy tính biểu tượng, với đôi mắt tuy mở rõ, nhưng vẫn như nhìn xuống, có đôi chút ảnh hưởng của triết học Phật Giáo. Đỉnh tai của tượng cao hơn lông mày chút ít, mũi đầy đặn cân đối, biểu hiện người có trí tuệ cao của bậc chính nhân quân tử. Đặc biệt miệng hơi mỉm cười mà ở góc độ nhân tướng học, đó là nụ cười cảm thông và cứu độ.

Trên hai đầu gối của tượng Thánh tổ Hoàng đế An Dương được trang trí bốn vòng tròn trên to, dưới nhỏ, đúc nổi chữ Á 亞 theo kiểu triện và hoa văn rồng ổ. Đó là chữ thể hiện người phò tá cho Phật.

 Trên hai đầu gối của tượng Thánh tổ Hoàng đế An Dương, được trang trí bốn vòng tròn trên to, dưới nhỏ, đúc nổi chữ Á 亞 theo kiểu triện và hoa văn rồng ổ.

Thánh tổ đi hài, mũi cong, đầu mũi hài có đúc hình hoa cúc mãn khai nổi. Nhiều nhà nghiên cứu tôn giáo gọi đây là "vân xảo", nhờ nó mà thần có thể bay xa. Bệ tượng hình gần trụ, được đúc rỗng và trổ thủng ở hai bên hình mây cách điệu. Lối đúc tượng ngồi trên bệ, không trên long ngai là hiện tượng hiếm gặp, khi nhà vua đã hóa thân thành thần và Phật.

Pho tượng là biểu hiện sinh động giữa nghệ thuật tượng thờ danh nhân với tượng thờ thánh, thần thông qua những ngôn ngữ ẩn chứa từ những họa tiết hoa văn trang trí, khiến cho tác phẩm vừa gần gũi, vừa tôn nghiêm, vừa linh thiêng, vừa huyền bí.

Pho tượng Thánh tổ Hoàng đế An Dương là hiện vật có giá trị tiêu biểu về lịch sử, văn hóa, khoa học của dân tộc. Giá trị tiêu biểu về khoa học được phản ánh qua kỹ thuật và nghệ thuật đúc đồng truyền thống của người Việt.

Tượng Đức vua được đúc bằng phương pháp thủ công truyền thống, với kỹ thuật đúc bằng khuôn sáp. Các công đoạn, quy trình đúc phức tạp, tỉ mỉ, từ lúc tạo mẫu, dùng sáp ong tạo hoa văn cho đến khi nung khuôn, sửa nguội. Tượng ngài gắn với lễ hội đền Cổ Loa - lễ hội Bát xã Loa thành.