Nằm cách khu chùa chính khoảng 100m về phía Đông, nhà bia có mặt bằng hình chữ nhật, diện tích 9,73m2 (dài Đông - Tây 3,30m; rộng Bắc Nam 2,95m; cao 3,10m). Điều đặc biệt là toàn bộ toà nhà được ghép bằng các tấm đá xanh có kích thước lớn nguyên khối, tường trước được ghép bằng 4 tấm, tường đầu hồi 5 tấm và tường phía sau 6 tấm; kích thước các tấm khác nhau tuỳ vào vị trí, trong đó 6 tấm ghép tường sau có kích thước tương đồng nhau, mỗi tấm cao 1,97m, rộng từ 0,55m, dày 20cm, có trọng lượng trung bình khoảng 4,4-4,5 tấn/tấm. Các tấm đá được khớp nối với nhau bằng hệ mộng rất chuẩn xác, phần khớp nối liền kín không một khe hở. Đặc biệt hơn cả là mái của nhà bia cũng được lợp bằng những viên ngói bằng đá (32 viên) có trọng lượng trung bình 80-90kg/viên. Việc sử dụng đá xanh làm vật liệu xây dựng các công trình chùa Hồ Thiên dưới thời Lê Trung hưng nói chung và nhà bia nói riêng vẫn còn là một ẩn số. Bởi lẽ, chùa Hồ Thiên nằm trên khu vực núi có độ dốc lớn, độ cao trung bình từ 500-800m so với mực nước biển, xung quanh khu vực chùa không có nguồn đá xanh, như vậy đá xanh sử dụng ở đây là loại đá được vận chuyển từ nơi khác về. Hơn thế, để vận chuyển những khối đá có trọng lượng hàng tấn lên đây quả là một kỳ công; có lẽ vì thế mà nhà Lê đã phải huy động đông đảo tráng đinh của ba huyện Thuỷ Đường, Thanh Hà, Đông Triều trong nhiều năm để phục vụ xây chùa.

Cùng với đó, sự đặc biệt của nhà bia chùa Hồ Thiên còn ở kiểu dáng kiến trúc, đặc biệt là bộ mái. Ngoài cấu trúc bò mái trang trí mô phỏng gạch thông gió hình hoa chanh thì con kìm đầu hồi là yếu tố đặc biệt và ít gặp. Nếu như qua các nguồn tư liệu khảo cổ học chúng ta có thể khẳng định chính xác rằng con kìm trong kiến trúc thời Lý, thời Trần là tượng đầu rồng hoặc đầu phượng thì ở kiến trúc thời Lê Trung hưng vẫn là bức tranh còn nhiều khoảng trống do tính đa dạng trong trang trí kiến trúc giai đoạn này. Với nhà bia chùa Hồ Thiên, con kìm có lẽ là một dạng “xi vĩ” được biến tấu cho phù hợp với hình khối chung của bò mái. (Xi vĩ là hình tượng mô phỏng đuôi con Xi, một con vật linh sống ở biển có thể phun mưa trừ hoả hoạn; người xưa tin rằng đắp hình tượng con Xi (đôi hoặc đầu) trên mái thì có thể trừ được hoả hoạn).

Một điều đặc biệt khác nữa là tại đây, trên mỗi tấm đá ghép thành tường phía sau đều khắc nổi một chữ Phạn trong khung hình chữ thập, 6 chữ này ghép lại thành một câu thần chú của Phật giáo Mật Tông, đó là “Chú lục tự đại minh” được đọc là OMANI PADME HUM. Việc xuất hiện câu thần chú của Mật Tông ở nhà bia với bệ hoa sen khắc bát quái cùng 28 vì sao ở tháp đá 7 tầng tại khu vườn tháp đã cho thấy tính hoà quyện tông phái và yếu tố giao thoa của Phật giáo với Đạo giáo và Nho giáo thế kỷ 18; đồng thời cũng cho thấy tính nhập thế và thích ứng của Thiền tông Trúc Lâm bởi Hồ Thiên vốn là nơi đào tạo tăng tài cao cấp của Thiền phái này dưới thời Trần.

Khoảng những năm 2.000, kiến trúc này đã bị sập đổ, năm 2009 huyện Đông Triều đã cho trùng tu lại nhà bia này nhằm bảo tồn một công trình kiến trúc độc đáo và giữ vững mạch nguồn nơi cảnh Phật, cõi thiêng - Hồ Thiên.