Đền Thiên Hậu được 40 dòng họ người Quảng Đông, Quảng Tây, Phúc Kiến ở Trung Quốc xây dựng vào năm 1640. Đền được xây dựng theo lối kiến trúc Trung Hoa trên nhiều phương diện, như Tam quan, nhà tế, mái đền, đao góc và kết cấu vì kèo. Đền được thiết kế, đục đẽo trang trí hoa văn sẵn từ Trung Quốc, rồi chở sang Việt Nam  cất dựng.

Đền thờ Bà Lâm Tức Mặc, là con gái thứ 6 của Lâm Nguyệt, người Bồ Điền, tỉnh Phúc Kiến, sinh ngày 23 tháng 3 âm lịch, vào thời Tống Kiến Long nguyên niên (960). Theo truyền thuyết khi sinh ra, Bà đã có hương thơm ngào ngạt, hào quang rực rỡ. Lớn lên trong lúc nhân dân bị mất mùa, đói kém, bà đã phát hiện ra một thứ dong biển dùng nấu thạch làm thức ăn cứu đói cho dân. Bà còn tìm ra một thứ dầu ăn gọi là ma mộc, rút từ loại cây thuộc họ vừng giúp dân nghèo vượt qua những trận đói kéo dài.

Đến đời Tống Ung Hi tứ niên (987), ngày mùng 9 tháng 9 âm lịch bà không bệnh tật, tự nhiên qua đời. Tương truyền rằng bà mất vào một ngày có “Quần tiên tấu nhạc”. Bốn chữ “Bạch nhật phi thăng” khắc ở kiệu trong đền đã nói lên điều đó. Bà thường hiển linh để cứu hộ thuyền bè gặp nạn, nên nhân dân tôn Bà làm Thần Biển, một số nơi dọc bờ biển nước ta có đền thờ Bà.

Đền Thiên Hậu có mặt tiền Tam quan cao và rộng, tường bao hai bên trang trí các ô vuông bằng gạch men hoa màu xanh lam rất đẹp. Sân trước nhà tiền đường có hai con nghê chầu làm bằng chất liệu đá hoa cương được tạc khá sinh động, thềm được lát bằng đá khối lớn. Đền chính được xây bằng gạch Bát Tràng, mái đền lợp ngói ống, đầu đao cong nhẹ hình đuôi cá. Cánh cửa tiền đường được khắc hình các quan văn võ theo hầu tô sơn xanh đỏ. Trên các vì kèo ở gian tiền tế, cũng khắc các tích chuyện rút ra từ Tam Quốc hoặc Tây Du.

Ngày nay, đền còn lưu giữ 32 sắc phong và nhiều bức đại tự liên quan tới việc đi sông biển và ngợi ca tài danh của vị nữ thần. Ngoài gian thờ chính, hai gian bên còn có bàn thờ cha mẹ và anh ruột bà cùng bàn thờ các dòng họ người Hoa đã có công xây dựng và tôn tạo đền. Hàng năm, đền Thiên Hậu mở hội vào ngày 23 tháng 3 âm lịch (chính hội) là ngày sinh và ngày 9 tháng 9 là ngày hóa của Bà. Vào những ngày này, bà con người Hoa, người Việt đến dự tế lễ, rước kiệu rất đông vui và trang trọng. Lễ vật được dâng lên là những món ăn truyền thống của người Hoa như bánh Dong Câu, kẹo Sìu, bánh Rùa, bánh Tô Châu.

Đền Thiên Hậu là một trong số rất ít công trình kiến trúc cổ của người Trung Hoa ở Phố Hiến còn bảo tồn tới ngày nay. Với mục đích gìn giữ và tuyên truyền quảng bá tới đông đảo quần chúng nhân dân, tỉnh Hưng Yên đã cho trùng tu đền Thiên Hậu khang trang đẹp đẽ hơn.

Đền Thiên Hậu đã được xếp hạng di tích văn hóa lịch sử - cấp quốc gia năm 1990.