Cùng với quy trình nghiêm ngặt trong trồng và chăm sóc cây chè, khâu chế biến chè của Hợp tác xã Nông Lâm nghiệp xã Bắc Sơn cũng tuân thủ quy trình sản xuất 7 bước, bảo đảm an toàn vệ sinh thực phẩm. Đầu tiên, chè búp non hái “1 tôm 2 tép” được đem làm héo sơ bộ trong nhà có mái che. Sau đó, tiến hành sấy diệt men khoảng 2 - 3 phút ở nhiệt độ 2800C - 3000C trong lò tôn quay, làm sao để thủy phần còn lại sau diệt men là 62 - 64%. Việc vò chè được tiến hành bằng máy, tuy nhiên, bước này cần sự cẩn trọng, kỹ năng của người điều khiển máy vò sao cho đúng thời gian đối với từng mẻ, từng loại chè. Việc làm khô được thực hiện theo phương pháp sấy sao đến thủy phần còn lại từ 4 - 5%. Sau đó, chè sẽ được sàng tay để phân thành bốn loại là chè búp, chè bồm, chè dón và chè cám. Cuối cùng, chè từng loại được đóng trong túi hút chân không 2 lớp, bên ngoài là bao giấy để tránh chè hút ẩm thêm.
Năm 2012 sản phẩm chè của Hợp tác xã Nông Lâm nghiệp xã Bắc Sơn đã được Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội cấp nhãn hiệu tập thể “Trà sạch Bắc Sơn”. Nhờ đó, sản phẩm chè Bắc Sơn được khách hàng tin dùng, có vị thế cạnh tranh trên thị trường. Thành công hơn nữa năm 2019, sản phẩm “Trà Bắc Sơn” đã được Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội cấp giấy chứng nhận sản phẩm OCOP 4 sao.