Đình Thắng Tam được xây dựng vào năm 1820 đời Minh Mạng, là biểu hiện đặc trưng văn hóa độc đáo của ngư dân miền biển. Đình Thần Thắng Tam lúc đầu xây dựng chỉ là nhà tranh vách lá. Năm 1835 mái được lợp ngói, năm 1965 được trùng tu mới như hiện nay.
Kiến trúc Đình Thần Thắng Tam có cổng tam quan, nhà tiền hiền, hội trường, ngôi đình trung, sân khấu võ ca. Trong đình bài trí nhiều đồ lễ, chạm trổ tinh xảo, sơn son thếp vàng lộng lẫy. Ngôi tiền hiền gồm một gian hai chái, mái lợp ngói âm dương, trên bờ nóc có gắn tượng "lưỡng long triều nguyệt", các đầu dư chạm hình đầu rồng, xây kiểu "vai chồng", các cột bằng gỗ, bốn cột lớn và bốn cột con. Sát với hội trường là đình trung, lối kiến trúc giống nhà tiền hiền, nhưng xây dựng bằng bê tông cốt thép, có hoành phi đề bằng chữ Hán và bằng chữ Quốc ngữ, bên trong bày mười bàn thờ bằng xi măng. Đình Thắng Tam hiện nay còn lưu giữ được mười hai đạo sắc của triều Nguyễn phong cho các vị thần được thờ tại đình là: Thiên Y A Na, Đại Càn Quốc Gia Nam Hải tứ vị Thượng đẳng thần, Cá Ông, Thủy Long thần nữ.
Ngoài những giá trị mang ý nghĩa lịch sử, Đình Thần Thắng Tam còn lưu giữ những lễ hội in đậm văn hóa dân gian và bản sắc dân tộc. Hàng năm Đình Thần Thắng Tam đều tổ chức lễ hội cầu an trong 4 ngày, từ 17 đến 20 tháng 2 âm lịch. Đây là thời điểm kết thúc và mở đầu cho một mùa thu hoạch tôm cá. Phần lễ diễn ra rất cầu kỳ: cúng tế, lễ vật tế thần, dâng hương quỳ lạy, chiêng trống, kèn nhạc và có rất nhiều điều kiêng kỵ như heo dùng để tế lễ phải có bộ lông cùng màu, người có tang không được tham gia vào việc nghi thức tế lễ. Phần hội có nhiều trò vui chơi giải trí như múa lân, hát bội. Lễ hội Ðình Thắng Tam là một hoạt động văn hoá đặc sắc của ngư dân miền biển Vũng Tàu, mang đậm nét văn hoá dân gian và bản sắc dân tộc.