Văn miếu Bắc Ninh được khởi dựng vào thời Lê, thời kỳ Nho giáo có ảnh hưởng quan trọng tới nền chính trị của dân tộc, đây là một trong ít Văn miếu hàng tỉnh ở nước ta được xây dựng. Theo sách Đại Nam Nhất thống chí do Quốc Sử Quán triều Nguyễn biên soạn và bia “Trùng tu Bắc Ninh bi đình ký” dựng vào năm Duy Tân thứ 6 (1912) cho biết: “Văn miếu Bắc Ninh ở phía Đông Bắc tỉnh thành thuộc Sơn Phận xã Thị Cầu, huyện Võ Giàng được tu bổ vào năm Gia Long thứ nhất (1802), làm lại năm Triệu Trị thứ 4 (1844)”. Tuy nhiên qua thời gian nhất là giai đoạn đất nước ta bị thực dân Pháp xâm lược, triều đình phong kiến nhà Nguyễn thiếu sự quan tâm, chú ý nên Văn miếu Bắc Ninh bị hư hại hoang phế.

Đến năm Quý Tỵ, niên hiệu Thành Thái thứ 5 (1893), quan Đốc học tỉnh Bắc Ninh là Đỗ Trọng Vỹ, người xã Đại Mão, huyện Thuận Thành vận động các vị văn thân, chức sắc, nhân dân các địa phương góp tiền của chuyển Văn miếu về núi Phúc Sơn (nay thuộc Khu 10, phường Đại Phúc, thành phố Bắc Ninh). Sở dĩ nơi đây được lựa chọn vì theo quan niệm phong thủy của người xưa, núi Phúc Sơn là một ngọn núi mọc lên giữa vùng đồng bằng rộng lớn trù phú là nơi có vận khí tốt, việc xây dựng Văn miếu nơi đây tốt cho việc học, thuận lợi việc cúng tế hàng năm của tỉnh.

Trước năm 1945, Văn miếu Bắc Ninh do Hội đồng trị sự quản lý, đứng đầu Hội đồng là quan Tổng đốc Bắc Ninh để chăm lo việc thờ phụng, tế lễ. Hàng năm, việc tổ chức tế lễ tại Văn miếu vào dịp “xuân thu nhị kỳ” được ấn định vào các ngày Đinh đầu tháng 2 và ngày Đinh đầu tháng 8 Âm lịch, là sự kiện rất quan trọng của tỉnh nên được chuẩn bị hết sức chu đáo. Tham gia tế lễ là các quan đầu tỉnh và các địa phương. Trước ngày chính lễ, Văn miếu được bao sái đồ thờ tự, phong cờ thần từ cổng vào hai bên đường lên. Lễ vật do Hội đồng trị sự chuẩn bị bao gồm: Trâu, dê, lợn, xôi quả phẩm, rượu...

Ngày chính lễ, Tổng đốc người đứng đầu tỉnh đi đầu ăn mặc chỉnh tề, tiếp sau là các quan hàng tỉnh, huyện, trương tuần hộ tống. Bên trong Văn miếu các nho sinh, kỳ mục ngồi chỉnh tề, tàn lọng nghi trượng trang nghiêm rực rỡ. Thời gian tế lễ kéo dài tuân thủ nghiêm ngặt từng động tác, quy trình của nghi lễ dâng hương. Sau khi quan đầu tỉnh khai lễ xong, các quan viên hàng huyện, chánh tổng, nho sinh lần lượt vào lễ nêu cao truyền thống tôn sư trọng đạo của người dân xứ Bắc Ninh - Kinh Bắc.

Hiện nay, khuôn viên Văn miếu Bắc Ninh rộng trên 10.000m2 với các hạng mục công trình gồm: Tam quan được xây dựng bề thế với hai tầng mái uy nghiêm, trung tâm nội tự của Văn miếu là tòa Tiền tế 5 gian hai dĩ được kết nối với Hậu đường bằng một ống muống tạo thành hình chữ Công. Toàn bộ tòa nhà làm bằng gỗ lim được chạm khắc hoa văn mây lá cách điệu, các đề tài tứ linh, tứ quí mang phong cách nghệ thuật thời Lê - Nguyễn. Hậu đường là nơi tôn nghiêm phụng thờ được bài trí ban thờ Khổng Tử, Tứ phối, các vị tiên hiền tiên triết. Ngoài ra, Văn miếu còn có các hạng mục công trình Tả vu, Hữu vu, nhà bia tạo nên một quần thể công trình kiến trúc hoàn chỉnh hài hòa với cảnh quan xung quanh di tích. Trong Văn miếu Bắc Ninh còn lưu giữ hệ thống bia đá, trong đó tiêu biểu có văn bia bình phong “Bắc Ninh tỉnh trùng tu Văn miếu bi ký” và 12 bia “Kim bảng lưu phương”.

Bia “Bắc Ninh tỉnh trùng tu Văn miếu bi ký” dựng ngay trước sân Tiền tế, diện tích gần 10 m2 là bia có kích thước lớn nhất của tỉnh Bắc Ninh còn lưu giữ đến ngày nay. Bia do Tổng đốc Bắc Ninh là Nguyễn Đình Quý dựng vào năm 1928, hình dáng làm theo kiểu bức bình phong cột trụ, chạm khắc chữ và hoa văn hai mặt, đề tài trang trí với chủ đề rồng mây, tứ quý hết sức hài hòa, tinh xảo ở phần trán và cạnh bia. Nội dung bia cho ta biết về quá trùng tu tôn tạo của Văn miếu và những đóng góp của các cá nhân, địa phương vào việc trùng tu xây dựng. Hai bên nhà bia đặt 12 tấm bia “Kim Bảng lưu phương” (Danh thơm lưu mãi bảng vàng) khắc năm 1889, ghi chép đầy đủ họ tên, quê quán, năm thi đỗ, chức vị của 677 vị tiến sỹ của vùng Kinh Bắc, từ khoa thi đầu tiên năm 1075 đến khoa thi năm 1919. Đây là những hiện vật có giá trị đặc biệt về khoa học, lịch sử và nghệ thuật góp phần quan trọng vào việc nghiên cứu về Văn miếu và truyền thống khoa bảng của quê hương, đất nước.

Trong những năm qua, tỉnh Bắc Ninh dành nhiều sự quan tâm tới di tích Văn miếu qua việc đầu tư kinh phí, các công trình kiến trúc được trùng tu tôn tạo, tài liệu hiện vật, đồ thờ tự được bổ sung, đường xá, cảnh quan được đầu tư mở rộng làm cho khu di tích ngày một khang trang tố hảo. Vào ngày tết Thượng Nguyên (Rằm tháng Giêng) hàng năm, tỉnh Bắc Ninh tổ chức lễ dâng hương hết sức nghiêm cẩn, có sự tham gia của các đồng chí lãnh đạo tỉnh và các sở, ban ngành tại Văn miếu.

Ngày nay, Văn Miếu Bắc Ninh là điểm đến thường xuyên của nhiều khách tham quan, các nhà khoa học về tham quan, nghiên cứu; nhiều ấn phẩm sách được xuất bản, các bài báo được in trên các tạp chí chuyên ngành góp phần đưa hình ảnh, giá trị của di tích tới nhân dân cả nước. Tại Văn Miếu Bắc Ninh nhiều tổ chức, cá nhân, các dòng họ, các trường học… thường xuyên về dâng hương, trao thưởng về thành tích học tập, khuyến học và tưởng niệm các bậc tiên hiền, tiên triết nhằm giáo dục và phát huy truyền thống hiếu học, khoa bảng  cho thế hệ trẻ của quê hương Bắc Ninh - Kinh Bắc.