Ngày 28 tháng 11 năm Ất Dậu, niên hiệu Đoan Thái nguyên niên (1585), Nguyễn Bỉnh Khiêm tạ thế tại quê nhà ở tuổi 95, tuổi thọ hiếm có đương thời. Bấy giờ vua Mạc cử Phụ chính đại thần Ứng vương Mạc Đôn Nhượng cùng văn võ bá quan về lễ tang để tỏ sự trọng thị. Việc vua Mạc cử người được vua coi như cha về dự lễ tang đã nói lên sự trân trọng rất lớn của triều Mạc với Nguyễn Bỉnh Khiêm. Triều đình lại sai cấp ruộng tự điền trăm mẫu, đồng thời cấp ba nghìn quan tiền để lập đền thờ ông tại quê nhà. Đích thân vua Mạc đề chữ lên biển gắn trước đền thờ: "Mạc Triều Trạng nguyên Tể Tướng Từ".

Sau đó do biến động của lịch sử, ngôi đền đó không còn, sau này mới được dựng lại. Theo "Công dư tiệp ký" của Vũ Phương Đề ghi: "năm Vĩnh Hựu nguyên niên (Ất Mão 1735, đời Lê Ý Tông) người trong làng vì nhờ thị đức của tiên sinh có dựng lại trên nền nhà cũ... người hàng tổng cũng nhớ ơn đức, xuân, thu hai kỳ đến tế lễ".

Năm Mậu Thìn 1929 (niên hiệu Bảo Đại thứ 3), dân làng quyên góp tiền bạc, công sức tu tạo lại ngôi đền. Tháng 9/1985, ngôi đền được UBND Thành phố Hải Phòng chỉ đạo tu sửa, mở mang khuôn viên, sửa lại đường sá.

Năm 1991, khu di tích gắn với cuộc đời và sự nghiệp của Nguyễn Bỉnh Khiêm tại thôn Trung Am, xã Lý Học, huyện Vĩnh Bảo, thành phố Hải Phòng đã được Nhà nước công nhận là di tích lịch sử văn hóa cấp quốc gia.