Đền thờ Nguyễn Tuấn Thiện gồm 2 toà nhà, kiến trúc theo kiểu chữ Nhị 二, diện tích khoảng 3000m2, cao hơn mặt ruộng 1,5m, xung quanh và trên khu gò trồng nhiều loại cây như bạch đàn, long não, xà cừ... Toà thượng điện gồm 3 gian tường xây bao quanh lợp ngói vảy, gỗ làm nhà hầu hết bằng mít và lim, bên trong là nơi đặt bàn thờ thần chủ và bức trướng gỗ sơn son thiếp vàng ghi phổ hệ và gia tước do Lê Lợi phong cho. Nhà bái đường nằm ở phía trước thượng điện làm bằng cột gỗ vuông, mái lợp ngói mới hiện đại và trong nhà bái đường có đặt “ Hòn đá buộc voi của Đức Hầu - Nguyễn Tuấn Thiện”.

Phía sau đền thờ là mộ của ông, mộ đất có hình chóp, đường kính 7m, cao khoảng 2m, nhìn vào như là một gò đất cao nổi lên sau đền thờ. Sau những năm tháng phụng sự Lê triều, về trí lão được triều đình cho chọn đất Ninh Xá để an trí, ông đã tự tìm cho mình đất an táng ở Kim Quy Sơn, trải qua hơn năm thế kỷ lăng mộ của ông vẫn được bảo vệ nguyên trạng từ bấy đến giờ.

Đền thờ của ông hiện ở xã Sơn Ninh, huyện Hương Sơn đã được Bộ Văn hóa Thông tin xếp hạng di tích lịch sử văn hóa cấp quốc gia.