Thành Nam Tràng An là hệ thống phòng thủ phía Nam của kinh thành Hoa Lư nên nơi đây còn nhiều đền phủ, dấu tích của các quan lại triều Đinh và Nhà Trần sau này. Tại đây còn khá nhiều di tích lịch sử nằm sâu trong rừng mà du khách sẽ gặp trên chặng đường hành hương tiêu biểu như:

Đền Trình

Đền Trình là nơi thờ 4 công thần Nhà Đinh là 2 vị Tả Thanh Trù và 2 vị Hữu Thanh Trù. Đương triều họ là Giám sát Đại tướng quân cai quản kho vàng, két bạc của vua. Tương truyền, khi vua Đinh Tiên Hoàng băng hà, triều đình rối ren, họ đã mang giấu Đinh Toàn tại đây để tránh sự truy bắt của Lê Hoàn. Khi Thái hậu Dương Vân Nga trao mũ áo long bào nhường ngôi vua cho Thập đạo tướng quân Lê Hoàn, các ông đã không khuất phục và tuẫn tiết tại khu vực này, nhân dân đã xây dựng ngôi Phủ bên sườn núi để thờ các ông.

Đền Tứ Trụ

Đền Tứ Trụ nằm cạnh đền Trình, là di tích thờ 4 vị đại thần Nhà Đinh gồm Tể tướng Nguyễn Bặc, Ngoại giáp Đinh Điền, Thái sư Lưu Cơ và Thượng thư Trịnh Tú.

Sách Đại Nam Quốc sử Diễn ca cũng như thơ ca dân gian thường nói đến Tứ trụ "Bặc, Điền, Cơ, Tú" tức là bốn người trụ cột của triều Nhà Đinh. Tứ trụ là 4 vị quan thân cận, cùng quê hương và cùng tuổi với Đinh Tiên Hoàng Đế, từng giúp vua Đinh dẹp loạn 12 sứ quân, thống nhất đất nước. Các vị đại thần Nguyễn Bặc, Đinh Điền, Trịnh Tú, Lưu Cơ hiện được thờ ở rất nhiều nơi, đặc biệt là vùng Hà Nam - Nam Định - Ninh Bình.

Đền Trần

Đền Trần Ninh Bình do vua Đinh Tiên Hoàng xây dựng cùng thời với đền Hùng, sau này vua Trần Thái Tông về đây lập hành cung Vũ Lâm tiếp tục cải tạo bề thế hơn[23] nên được gọi là đền Trần. Đền Trần là nơi thờ thần Quý Minh, vị thần trấn cửa ải phía nam Hoa Lư tứ trấn.[24] Đền còn có tên là đền Nội Lâm (ngôi đền trong rừng). Đền Trần Nội Lâm cùng với Vũ Lâm, Văn Lâm hợp thành Tam Lâm dưới triều đại Nhà Trần. Lễ hội đền Trần Ninh Bình diễn ra vào ngày 18 tháng 3 âm lịch hàng năm, cùng với lễ hội cố đô Hoa Lư, lễ hội chùa Bái Đính là những lễ hội lớn ở Ninh Bình.

Phủ Khống

Phủ Khống nằm trên một dải đất hẹp, lưng tựa vào hang Khống, bên phải là dãy núi đá dựng đứng, trước mặt là thung lũng nước mênh mông. Phủ Khống là nơi thờ 7 vị quan trung thần triều Đinh, gắn với các truyền thuyết khi vua Đinh Tiên Hoàng băng hà, 7 vị quan trong triều đình mang nhiều quan tài chôn theo các hướng rồi cùng tự sát để giữ kín những bí mật về ngôi mộ thật. Một vị tướng trấn giữ thành nam vô cùng cảm kích trước nghĩa khí của 7 vị trung thần liền lập bát nhang thờ cúng ở đây. Sau khi vị tướng này mất, nhân dân trong vùng đã lập đền thờ và trồng cây thị ngay trước cửa Phủ để tưởng nhớ các bậc trung thần.[25] Cây thị nghìn năm tuổi mà quả có hai loại: 1 tròn và 1 dẹt.

Hành cung Vũ Lâm

Khu du lịch Hành cung Vũ Lâm nằm sâu trong khu vực rừng núi của Quần thể di sản thế giới Tràng An, để đến khu du lịch Hành cung Vũ Lâm, du khách sẽ được ngồi trên các con thuyền truyền thống do người dân địa phương chèo lái, trải nghiệm sự gắn kết gần gũi với thiên nhiên, cảm nhận vẻ đẹp thuần khiết, lộng lẫy của hang kỳ, đá lạ và trở về nét vàng son của lịch sử dân tộc trong quá trình dựng nước và giữ nước.[26] Tại đây, Viện khảo cổ học Việt Nam đã khai quật, thám sát thung đã tìm thấy hàng nghìn hiện vật ở trên bề mặt và trong những hố đào. Trung tâm hành cung Vũ Lâm thờ vua quan Nhà Trần. Dưới triều của Nhà Trần có danh thần Trương Hán Siêu, ông gốc là người Ninh Bình, là một danh sĩ nổi tiếng thời Trần, và là môn khách đắc lực của Trần Hưng Đạo. Trương Hán Siêu có tính tình cương nghị, học vấn uyên thâm, có công lớn trong cuộc kháng chiến chống Nguyên Mông lần thứ hai và thứ ba. Trong giai đoạn vua Trần Nhân Tông về vùng đất này để tu hành thì sau đó danh thần Trương Hán Siêu cũng đã lui về ẩn tu và lập am tu tập tại quê hương Ninh Bình. Chính vì vậy mà Trương Hán Siêu cũng được nhân dân thờ tại khu di tích này.[27]

Đền Cao Sơn

Đền Cao Sơn thờ thần Cao Sơn trấn Tây Hoa Lư tứ trấn. Thần Cao Sơn khi đi tuần tra vùng núi Vũ Lâm (Ninh Bình) đã tìm ra loại cây búng báng sử dụng thay gạo cứu đói, được nhân dân tôn thờ. Ngôi đền nằm trên 1 tuyến du lịch trong khu du lịch sinh thái Tràng An, cùng với các điểm tham quan khác là đền Suối Tiên và Hành cung Vũ Lâm.

Đền Suối Tiên

Đền Suối Tiên nằm ở thượng nguồn dòng sông Ngô Đồng, thực chất là điểm kéo dài của tuyến du lịch Tam Cốc nhưng lại được kết nối trong tuyến du lịch thứ 2 trong Khu du lịch sinh thái Tràng An. Đền thờ thần Quý Minh trấn Nam Hoa Lư tứ trấn. Đền nằm giữa vùng rừng núi hoang vắng, thượng nguồn của suối Tiên và chỉ có thể đi vào được bằng thuyền.