Vào khoảng nửa đầu thế kỷ XIX, ở Hạ Hòa, Phú Thọ ngày nay có một người tên là Phạm Tà Chiêu vì không chịu cảnh đè nén áp bức của quan lại địa phương đã đưa vợ con và người nhà đi thuyền ngược dòng sông Hồng và cuối cùng dừng chân ở đất Tân Thịnh ngày nay, khai phá lập nên xóm làng. Đây là vùng đất màu mỡ, lâm thổ sản phong phú, có địa hình thuận tiện cho việc giao thương buôn bán với nhiều miền. Ông cũng là người đứng ra xây dựng di tích Đền Rối, Chùa Rối và Đình Làng Yên.

Đền đã được tu sửa, tôn tạo nhiều lần. Trong hai cuộc kháng chiến chống Pháp và chống Mỹ, Đền trở thành nơi ở và nơi làm việc của cán bộ cách mạng. Thời kỳ này, Đền không có người thờ cúng, trông coi nên các cỗ ngai và đồ thờ tự được xếp vào một nơi không ai chú ý đến. Đến năm 1953 thì 4 cỗ ngai bị mất, đến năm 1979 thì 5 bát hương bằng đá cũng bị thất lạc.

Theo ngọc phả của Đền thì ngôi đền thờ 5 vị Thành hoàng có tên là Cao Lễ Đại Vương, Cao Kha Đại Vương, Cao Đạt Đại Vương, Cao Tự Đại Vương, Đỗ Đốc Mãnh Đại Vương. Năm vị này là 5 anh em ruột, con của Cao Nghĩa và Phùng Thị Thầm. Vào đời Hùng Duệ Vương, núi Đông Sơn xuất hiện quái vật hại người, hổ sói làm loạn, sát hại dân chúng. Hùng Duệ Vương ủy thác cho các tướng: Cao Lễ Đại Vương, Cao Kha Đại Vương, Cao Đạt Đại Vương, Cao Tự Đại Vương, Đỗ Đốc Mãnh Đại Vương đánh dẹp quái vật. Để ghi nhớ công ơn của họ, người đời sau đã lập đền thờ. Ngoài ra, Đền Rối còn thờ một công chúa có tên là Ngọc Dung - con thứ 8 của Hùng Triệu Vương và bà Phạm Nguyên Phi..

Hiện nay, ở Đền Rối và Chùa Rối còn bảo lưu và gìn giữ được khá nhiều di vật cổ như: hoành phi, câu đối, bát nhang, cửa võng... mang đậm nét mỹ thuật cổ triều Nguyễn.

Ngày lễ của đền: ngày 6 tháng giêng âm lịch.