Vào thời phong kiến, hệ thống cơ sở thờ tự Khổng Tử - ông tổ của đạo Nho và tôn vinh các Đại khoa Nho học được xây dựng ở nhiều địa phương, trong đó có Văn miếu Mao Điền thuộc trấn Hải Dương xưa (bao gồm Hải Dương, Hải Phòng, một phần huyện Đông Triều (Quảng Ninh), Mỹ Hào và Yên Mỹ (Hưng Yên) ngày nay.

Văn Miếu Mao Điền nguyên là Văn miếu và trường thi Hương của trấn Hải Dương xưa do sáp nhập lại mà thành.

Theo sử sách ghi lại, Văn miếu trấn Hải Dương được khởi dựng vào thời Lê Sơ (1428-1527), tại xã Vĩnh Lại, huyện Đường An, phủ Thượng Hồng (nay là xã Vĩnh Tuy, huyện Bình Giang, tỉnh Hải Dương) để thờ Khổng Tử. Công trình này gồm 5 gian bái đường và 3 gian chính tẩm đặt trên một gò đất cao. Cùng thời điểm này, do muốn đẩy mạnh việc phát triển Nho giáo, triều đình đã cho xây dựng thêm một số trường học, trường thi, trong đó có trường thi Hương tại xã Mao Điền, tổng Mao Điền, huyện Cẩm Giàng, phủ Thượng Hồng (nay là xã Cầm Điền, huyện Cẩm Giàng, tỉnh Hải Dương).

Sang thời nhà Mạc (1527-1592), do Thăng Long – Hà Nội bất ổn về chính trị, triều đình đã tổ chức 4 khoa thi Hội tại trường thi ở xã Mao Điền, trong đó có khoa thi năm Ất Mùi – năm Đại Chính thứ 6 (1535), trấn Hải Dương có Nguyễn Bỉnh Khiêm, người nổi tiếng Thủ khoa cả ba kỳ thi: Hương - Hội - Đình, được triều đình phong tặng Trạng nguyên.

Đến thời Tây Sơn (1778 -1802), để thuận tiện cho việc quản lý của bản trấn, triều đình đã chuyển Văn miếu từ xã Vĩnh Lại về sáp nhập với trường thi Hương ở xã Mao Điền, tạo nên một trung tâm văn hóa lớn. Công trình này có diện tích khoảng 3,6 ha, được quy hoạch cân đối và đẹp mắt, bao gồm nhiều hạng mục như: Bái đường, Hậu cung mỗi toà 7 gian, xây theo kiểu chữ Nhị; hai dãy nhà Đông vu, Tây vu; gác khuê văn; gác khánh; lầu chuông, lầu trống; đài Nghiên; tháp Bút; nghi môn; Thiên Quang tỉnh và Khải thánh thờ thân Phụ và thân Mẫu của Khổng Tử.

Từ đó, việc tế lễ và học tập tại đây diễn ra rất đông vui, nhộn nhịp. Hàng năm, xuân thu nhị kỳ, cứ vào ngày 17 và 18 (chính lễ là ngày 18) tháng hai và tháng tám âm lịch, trấn Hải Dương tổ chức lễ tế Khổng Tử. Các quan đầu phủ, đầu trấn cùng các cử nhân, tiến sỹ đều tụ họp về đây tham gia lễ tế trọng thể, nêu cao truyền thống  "Hiếu học và tôn sư, trọng đạo" của người tỉnh Đông.

Do trải qua hai cuộc chiến tranh chống Pháp và chống Mỹ, Văn miếu Mao Điền đã bị xuống cấp nghiêm trọng. Năm 1991, UBND xã Cẩm Điền đã vận động nhân dân tham gia tu bổ di tích. Năm 1992,  Bộ Văn hóa, Thông tin cũ (nay là Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch) đã ra Quyết định số 97/QĐ-VH xếp hạng Văn miếu Mao Điền là di tích lịch sử quốc gia.

Quy mô công trình kiến trúc hiện nay ở Văn miếu Mao Điền là kết quả của lần trùng tu lớn nhất – tìm lại dáng vẻ xưa của Văn miếu, kéo dài khoảng 2 năm (từ năm 2002 – 2004), bao gồm nhiều hạng mục, điển hình như:

* Tam quan: Đây là nơi ra vào khu Văn miếu và có ba cổng: một cổng chính và hai cổng phụ.

Cổng chính gồm hai tầng, tầng trên thu nhỏ ở phía trên nóc tầng dưới và có 3 cửa vòm, phía trên 3 cửa có lợp mái ngói hai tầng và có hai con rồng cách điệu… Tầng dưới, có 1 cửa vòm với kích thước to hơn hẳn 3 cửa tầng trên. Phía trước mặt cổng chính được trang trí hoa văn họa tiết rất đẹp.

Hai cổng phụ có kích thước giống nhau và cũng được thiết kế theo kiểu vòm cuốn.

* Lầu chuông, lầu trống: Với kiến trúc truyền thống hai tầng tám mái được làm hoàn toàn bằng gỗ lim, lầu chuông và lầu trống nằm ngay đầu hồi của hai dãy nhà giải vũ và có hình dáng giống nhà Thủy đình (nhà này thường được thiết kế trên hồ để cho vua chúa, quan lại ngày xưa xem biểu diễn múa rối nước). Theo tục xưa, tiếng chuông, tiếng trống là tiếng tập hợp các học trò khi thầy giáo có việc cần hoặc để báo giờ giải lao, tan học cho học sinh.

* Hai dãy nhà giải vũ: Hai dãy nhà (mỗi dãy 5 gian) nằm ở hai phía đông, tây, đối diện nhau nên còn gọi là nhà Đông vu, Tây vu.

* Hai toà nhà lớn Bái đường và Hậu cung, mỗi tòa 7 gian, mái cong vút, chạm trổ hình rồng, phượng rất tinh xảo.

Bái đường: trước kia, bái đường là nơi bái lễ của các bậc quan trường, học giả. Hiện nay, nơi đây có đặt bàn thờ bát nhang công đồng, chiếc lư hương bằng đá (trên bàn thờ công đồng) và khánh đá từ thời Tây Sơn. Ở bức tường hai bên có treo bảng danh sách 637 vị tiến sĩ quê ở trấn Hải Dương xưa.

* Hậu cung: Đây là nơi thờ chín vị: Khổng Tử ở chính giữa, lần lượt hai bên là: danh nhân văn hoá thế giới - Anh hùng dân tộc Nguyễn Trãi, nhà giáo Chu Văn An, Lưỡng quốc Trạng nguyên Mạc Đĩnh Chi, Trạng trình Nguyễn Bỉnh Khiêm, Nhập nội hành khiển Phạm Sư Mạnh, Thần toán Vũ Hữu, Đại danh y thiền sư Tuệ Tĩnh, Nghi Ái quan - Tiến sĩ Nguyễn Thị Duệ, nữ tiến sĩ duy nhất của nước ta thời phong kiến.

* Biểu tượng tháp Bút, đài Nghiên được đắp nổi con rồng cao 5m.

* Thiên Quang tỉnh in bóng cây gạo già.

Hình ảnh cây gạo hơn 200 tuổi nằm bên Thiên Quang tỉnh đánh dấu thời điểm Văn miếu được chuyển từ xã Vĩnh Lại về sáp nhập với trường thi Hương ở xã Mao Điền. Cây gạo này đã chứng kiến bao biến cố lịch sử lớn lao của vùng đất hiếu học này.

Ngoài các hạng mục công trình, nơi đây còn được đầu tư trồng xen rất nhiều cây xanh, càng tôn thêm vẻ thanh tịnh của Văn miếu.

Từ năm 2005 cho đến nay, cứ vào tháng 2 và tháng 8 âm lịch hàng năm, Ban Quản lý Văn miếu Mao Điền tổ chức lễ hội phục vụ nhân dân trong vùng và du khách, trong đó có lễ hội xuân được tổ chức vào tháng 2 (chính hội là ngày 18/2) có quy mô rất lớn với hai phần lễ và hội. Phần lễ bao gồm: tế khai hội; các làng khoa bảng tiêu biểu của tỉnh tế tôn vinh tiến sĩ của làng mình; các tỉnh bạn tế giao lưu; biểu diễn trống hội; Lễ chữ… Phần hội bao gồm: biểu diễn thư pháp, thi đấu cờ tướng, chọi gà, biểu diễn rối nước, chèo thuyền, hát quan họ…