Dưới thời trị vì của vua Chulalongkorn (Rama V), người Tai làm việc ở mỏ ngọc tại Doi Pok Ka Long đã cướp bóc Mueang Phrae. Vua đã hạ lệnh Phraya Surasak Montri giải quyết vấn đề. Phraya Surasak Montri đã đóng trại ở Ban Den Thap Chai. Khi ông dẹp loạn xong, tên của trại đã trở thành tên làng. Sau đó làng này đã được nâng cấp thành một tambon.

Den Chai được lập làm tiểu huyện (King Amphoe) của huyện Sung Men ngày 24 tháng 1 năm 1963.[1] It was upgraded to a full district Năm 1965.[2] Den Chai trở nên quan trọng hơn khi chính quyền Thái Lan cho xây tuyến đường sắt phía bắc chạy qua huyện lên phía bắc.