Đền Nhuế Dương được xây dựng ngay đầu làng Nhuế Dương, bên cạnh đình Nhuế Dương, nơi có thế đất cao, thoáng mát. Tương truyền, đây là đất hội tụ của 9 con rồng, sông nước uốn quanh nên được Triệu Quang Phục (Triệu Việt Vương) chọn làm đất xây dựng cung điện và thành luỹ.
Đền là nơi tôn thờ ba vị thành hoàng là Triệu Quang Phục (Triệu Việt Vương), Linh Lang Đại vương và Đô Thống Đại vương (húy là Phan Công thời vua Lý Thái Tông). Các ngài có công bình định giặc ngoại xâm, giữ yên bờ cõi đất nước, dạy dân cách làm ăn sinh sống, ban tiền của cho dân trùng tu đền miếu, chùa chiền,… Nên sau khi hóa, các ngài được các triều đại truy phong mỹ tự, sắc chỉ ban cho làng Nhuế Dương trùng tu đền miếu để thờ phụng, hương hỏa muôn đời.
Theo truyền ngôn, đền được khởi dựng từ sớm và được trùng tu lớn năm Kỷ Tỵ, niên hiệu Bảo Đại (1929). Hiện nay, đền có kết cấu hình chữ Tam gồm các hạng mục: Tiền tế 05 gian, Trung từ 03 gian và Hậu cung 03 gian. Các mảng chạm khắc đẹp tập trung ở tòa Tiền tế với các đề tài tứ linh, tứ quý, đầu hổ phù, cảnh sắc thiên nhiên, muông thú, nhà cửa,... rất sinh động, chau chuốt, tinh tế. Các cấu kiện kiến trúc còn rất đồng bộ, vững chắc, mang đậm nét kiến trúc, mỹ thuật thời Nguyễn.
Nằm trong tổng thể không gian văn hóa chung của làng Nhuế Dương, cũng giống như đình, đền Nhuế Dương thường mở hội vào các ngày 13, 14 và 15 tháng Giêng âm lịch (ba năm một lần). Ngoài ra, vào các ngày: 02/01, 15/4, 10/02, 10/3, 10/4, 10/5, 12/8 và 12/10 âm lịch, làng cũng tổ chức tế lễ để tưởng nhớ đến công lao của các vị thành hoàng.
Đền Nhuế Dương hiện còn nhiều hiện vật có giá trị như: 01 chuông đúc năm 1747, 04 bát hương sứ trong đó có 01 bát hương thời Lý - Trần, 02 hạc thờ gỗ thời Lê và 28 đạo sắc phong của các triều đại từ thời Lê đến thời Nguyễn ban cho làng Nhuế Dương (được lưu giữ ở cả đình và đền).
Theo Quyết định số 1568-QĐ/BT ngày 20/4/1995 của Bộ Văn hóa - Thông tin, đền Nhuế Dương được xếp hạng là di tích “Lịch sử và Kiến trúc nghệ thuật” cấp quốc gia.