Di tích nằm ở vị trí cửa ngõ sông nước phía Đông một vùng đất chiến lược từ lâu đời ở kinh đô Thăng Long. Đền trông ra sông Nhị Hà, gần khu vực Bến Đông, tức Đông Bộ Đầu nơi diễn ra trận “quyết chiến chiến lược” đánh đuổi quân Mông – Nguyên xâm lược lần thứ nhất ra khỏi Thăng Long ngày 29/01/1258. Các nguồn tư liệu thư tịch cổ cho biết: Đền được các cư dân vạn chài làng Thủy Cơ xây dựng vào thế kỷ XIX, di tích được trùng tu, tôn tạo liên tục vào các năm Kỷ Dậu (1969), Giáp Tý(1984), trên cơ sở vị trí và khuôn viên cũ, để lại qui mô kiến trúc như hiện nay, gồm nghi môn, sân vườn, khu kiến trúc chính và điện thờ Mẫu với kiểu dáng kiến trúc truyền thống.

Đền Sơn Hải thờ Quốc công Tiết chế Hưng Đạo đại vương Trần Quốc Tuấn, vị anh hùng dân tộc đã lãnh đạo quân dân nhà Trần ba lần chiến thắng quân Nguyên Mông, bảo vệ được bờ cõi. Ông không những là người có tài thao lược, trí dũng song toàn mà còn luôn đặt lợi ích của dân tộc, của quốc gia lên trên hết. Ông đã giành cả tâm sức của mình viết “Binh thư yếu lược”, “Vạn kiếp tông bí truyền thư”, “Hịch tướng sĩ” để dạy các tướng cầm quân đánh giặc và khích lệ lòng yêu nước, đoàn kết thương dân của ông: “Thời bình phải khoan thư sức dân để làm kế sâu rễ bền gốc, đó là thượng sách giữ nước…” luôn luôn là tư tưởng tiến bộ, là chân lý cho mọi thời đại.

Ngoài chủ đề tín ngưỡng là thờ Đức Thánh Trần Hưng Đạo và các tướng lĩnh thời Trần như: Yết Kiêu, Dã Tượng có công chống giặc ngoại xâm ở thế kỷ XIII, trong đền còn phối thờ “Trúc Lâm tam tổ” là: Trần Nhân Tông, Huyền Quang Tôn giả và Pháp Loa.

Trần Nhân Tông (1258 – 1308), tên húy là Trần Khâm, miếu hiệu là Nhân Tông. Ông làm vua được 14 năm (1279 – 1293), rồi đi tu ở núi Yên Tử, đạo hiệu là Trúc Lâm Đại Đầu Đà, là người đã khai sáng ra phái Trúc Lâm trong Phật giáo Việt Nam, nên còn gọi là Trúc Lâm đệ nhất tổ.

Pháp Loa Tôn Giả (1248 – 1330), tên họ là Đồng Kiên Cương, hiệu là Pháp Loa. Người làng Cửu La (sau là thôn Đồng Tháp, phủ Nam Sách) tỉnh Hải Dương. Năm Hưng Long thứ 12 (1204), Trần Nhân Tông lúc đó đang đi tu, hoằng pháp tới phủ Nam Sách, gặp Kiên Cương, thấy người thông minh, liền cho theo học đạo Phật và cho tu ở núi Kỳ Lân, lấy đạo hiệu là Pháp Loa, truyền y bát cho. Ông là tổ thứ hai của thiền pháp Trúc Lâm trụ trì chùa. Vua Trần Nhân Tông khi thị tịch năm 1308 cũng là ở chùa của ông núi Yên Tử.

Huyền Quang Tôn Giả (1254 – 1334), tên họ là Lý Đạo Tái, đạo hiệu là Huyền Quang. Ông là người làng Vạn Tải, huyện Gia Định (Gia Bình), tỉnh Bắc Ninh. Năm 19 tuổi, ông đỗ khoa Tam giáo đời Trần, làm quan ở triều đình một thời gian, rồi về tu ở chùa Quỳnh Lâm, Đông Triều được sư Pháp Loa và vua Trần Nhân Tông rất trọng. Năm Đại Khánh thứ 4 (1370) trước khi mất, Pháp Loa đem y bát của Điều Ngự Giác Hoàng (tức vua Trần Nhân Tông) truyền cho, giao lại cho Huyền Quang, Huyền Quang cũng kế tục trụ trì chùa ở núi Yên Tử, trở thành tổ thứ ba của thiền phái Trúc Lâm.

Cùng phối thờ trong thần điện đền Sơn Hải còn có: Tam hòa Thánh Mẫu và nhiều vị Thánh khác có liên quan đến tục thờ Thánh Mẫu một nét đặc trưng của tín ngưỡng bản địa Việt Nam. Bên cạnh ý nghĩa của một di sản kiến trúc tôn giáo, giá trị tiềm ẩn trong đền Sơn Hải còn là các pho tượng Thánh, tượng Phật và tượng Mẫu cùng nhiều hiện vật phong phú khác như: hương án, khám, ngai, kiệu thờ, hoành phi, câu đối, cửa võng, cuốn thư... Đặc biệt, đạo sắc phong niên hiệu Khải Định thứ 9 (1924), đã chứng minh cho sự ra đời sớm của ngôi đền.

Với tính chất hỗn dung hòa đồng tôn giáo tín ngưỡng, sự kết hợp hài hòa trong khối kiến trúc và tôn giáo đã đưa di tích đền Sơn Hải trở thành một điểm văn hóa cảnh quan độc đáo trong quần thể các di tích lịch sử văn hóa của thủ đô Hà Nội.