Đình Tràng Vĩ được tách ra từ Đình Trà Cổ do nhu cầu sinh hoạt tín ngưỡng của người dân làng Tràng Vĩ xưa. Đình thờ vị thần Linh ứng Quảng trạch Đại vương tôn thần, thần Dực bảo trung hưng linh phù Nhân Minh Đại vương tôn thần, thần Ngọc Sơn trấn hải Đại vương tôn thần, thần Thái úy Lý Thường Kiệt, thần Thiền sư Không Lộ, thần Thiền sư Giác Hải. Ngoài ra nơi đây còn phối thờ 06 vị công thần đã có công khai khẩn, lập lên vùng đất Trà Cổ xưa. Đình Tràng Vĩ xưa kia còn được gọi với một cái tên khác là đình Sa Vĩ (Gắn với tên gọi của làng xưa kia là làng Sa Vĩ). Đình được xây dựng từ năm 1810, ban đầu, đình chỉ được xây dựng gồm một gian hậu cung với diện tích là 22,55m2. Năm 1910, xây dựng thêm ba gian tiền đường với diện tích 180m2. Trải qua những biến đổi thăng trầm của lịch sử ngôi đình gốc đã không còn. Năm 1993, đình Tràng Vì đã được nhân dân trong vùng đầu tư phục dựng lại với diện tích khuôn viên rộng gần 11.000m2. Ngôi đình có bố cục chữ “Đinh-J” với tổng diện tích là 4489m2, mái lợp ngói tây, diềm mái phía trước được trang trí dải băng cánh sen cách điệu bằng xi măng. Tiền đường gồm năm gian hai chái. Trên bờ nóc đắp nổi vân mây, bốn góc mái có bốn đầu đao uốn cong. Hậu cung là nơi đặt ban thờ của 06 vị Thành hoàng làng. Đồng thời cũng là nơi lưu giữ của 06 sắc phong thời vua Bảo Đại.

Năm 2011, di tích đã được UBND tỉnh Quảng Ninh  quyết định xếp hạng là di tích lịch sử cấp tỉnh. Để bảo tồn, gìn giữ và phát huy giá trị trường tồn, hàng năm tại di tích Đình Tràng Vĩ tổ chức Lễ hội truyền thống, thu hút hàng vạn lượt du khách thập phương trong và ngoài nước đến thăm quan, chiêm bái.

Hằng năm, lễ hội đình Tràng Vỹ được tổ chức và diễn ra từ ngày 30/5 đến ngày 3/6 Âm lịch; theo 2 phần gồm phần lễ và phần hội. Phần lễ bao gồm các lễ mục dục, lễ rước cây đèn thần và thi Ông Voi. Đến ngày 1/6 là thực hiện các nghi lễ: lễ thỉnh sinh, lễ rước kiệu ngênh thần. Đặc biệt, chiều 30/5 âm lịch, sáu  ông Cai đám rước sáu Ông Voi ra chầu thần, sáng mùng 1/6 âm lịch khai mạc lễ hội và làm lễ nghênh thần, lễ an vị và đại tế, cầu mong mưa thuận gió hòa, mùa màng tươi tốt, tôm cá đầy thuyền. Phần hội gồm các trò chơi dân gian: kéo co, đi cà kheo, múa bông, tục ngồi đình...  

Năm 2026, Lễ hội đình Tràng Vĩ được phường Móng Cái 1 tổ chức từ ngày 13/7 đến ngày 16/7/2026 (tức ngày 30/5 đến ngày 03/6 Âm lịch) với quy mô trang trọng, giữ nguyên nét truyền thống vốn có từ bao đời, qua đó, khẳng định giá trị văn hóa bền vững trong đời sống tinh thần của người dân miền biển.