Đền có từ thời Lê Trung Hưng, cách nay hơn 350 năm, nằm trên khu đất bằng phẳng, quay mặt hướng Đông Nam, cách trung tâm thị xã Cửa Lò 3 km.
Theo ghi chép được lưu tại đền, năm 1782 vùng Cửa Hội (thị xã Cửa Lò) bị dịch tả hoành hành khiến nhiều người chết. Một thầy lang đi qua đã cứu chữa cho người dân trong vùng mà không lấy tiền công. Khi dịch được dập tắt, mọi người không thấy thầy lang đâu nữa, cũng không biết tên tuổi và quê quán.
Tưởng nhớ công ơn của ông, dân làng đã tôn là bản cảnh Thành Hoàng và dựng đền để thờ phụng. Ngoài ra, đền làng Hiếu còn thờ thần Cao Sơn Cao Các, Tam Tòa Thánh Mẫu, Sát Hải Đại Vương...
Ban đầu, đền chỉ là nhà bằng tranh tre. Sau nhiều biến cố, năm 2012 công trình được tôn tạo, phục dựng trên nên đất rộng hơn 840 m2 với các hạng mục như thượng điện, trung điện, hạ điện.
Đặc biệt, khuôn viên đền còn có nghĩa trang cá voi với 87 phần mộ. Trong số này, phần mộ to nhất được ngư dân gọi là thần đức ngư ông. Theo thần tích còn lưu giữ, ngày xưa ở vùng biển Cửa Hội có con cá voi to như tàu đánh cá. Nhiều lần biển động, ngư dân đi biển gặp nạn được cá voi kê lưng đỡ thuyền khỏi lật.
Về sau, cá voi chết dạt vào bờ biển Cửa Hội, ngư dân lấy 30 đôi chiếu đắp cũng chưa hết thân. Bộ xương cá được chôn tại đền thờ cá voi ở phường Nghi Hòa (thị xã Cửa Lò).
Năm 1954, đền thờ cá voi ở Nghi Hòa bị phá nên ngư dân chuyển bộ xương cá voi này về đền Làng Hiếu. Mộ được thiết kế kiểu nhà vuông hai tầng 8 mái, diện tích hơn 3,6 m2; bốn góc và mái hai tầng trên đổ bê tông...
Ngoài ra, 86 mộ cá voi chôn cất ở các nơi cũng được quy tập về nghĩa trang cá voi ở đền Làng Hiếu. Các mộ này xây giống nhau bằng đá, vôi vữa, trên mộ thể hiện hình con cá voi.
Hơn 10 năm trông coi đền, ông Nguyễn Võ Hạ (75 tuổi) cho biết, ngư dân địa phương luôn quan niệm người nào phát hiện cá voi chết thì phải có bổn phận chôn cất, hương khói; ba năm sau làm lễ cải táng, mang xương cốt tới đền Làng Hiếu thờ phụng.
"Dịp rằm, lễ tết nhiều gia đình tới thắp hương. Du khách thập phương khi tới đến cũng đều qua hương khói tại các phần mộ này", ông Hạ nói.
Theo lãnh đạo Sở Văn hóa và Thể Thao Nghệ An, đền Làng Hiếu có giá trị lớn về lịch sử, văn hóa, là nơi lưu giữ nhiều xác cá voi nhất Nghệ An, thể hiện đời sống tín ngưỡng của ngư dân. Ngoài ra, trong đền còn lưu giữ 6 sắc phong, chủ yếu từ thời Lê Trung Hưng đến triều Nguyễn, giúp các nhà nghiên cứu tìm hiểu lịch sử vùng đất.
Công trình được UBND tỉnh Nghệ An công nhận là di tích lịch sử cấp tỉnh năm 2015. Ngày 15/3 (âm lịch) diễn ra lễ Cầu Ngư tại đền, thu hút đông đảo người dân nhiều nơi về dự.