Nguyên gốc đền thờ Hai Bà Trưng được xây dựng năm 1852 tại thôn Nại Tử, xã Hồng Hà, huyện Đan Phượng, tỉnh Hà Tây (cũ). Năm 1973 do Sông Hồng có sự thay đổi về dòng chảy, chính quyền và nhân dân địa phương đã di chuyển toàn bộ đền thờ về thôn Tân Tiến, xã Hồng Hà, huyện Đan Phượng, Hà Tây (cũ).

Năm 1975, thực hiện chủ trương của Đảng và Nhà nước về việc đưa nhân dân đi xây dựng vùng kinh tế mới ở Tây Bắc, nhân dân thôn Nại Tử, xã Hồng Hà, huyện Đan Phượng, tỉnh Hà Tây (cũ) chuyển đến vùng kinh tế mới tại xã Chiềng Khương, huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La. Để đáp ứng nguyện vọng đời sống tâm linh và tín ngưỡng của người dân, tỉnh Hà Tây (cũ) và tỉnh Sơn La quan tâm, bố trí và huy động nguồn lực, hỗ trợ chuyển đồ nội thất, đồ thờ cúng của đền thờ Hai Bà Trưng từ thôn Tân Tiến, xã Hồng Hà, huyện Đan Phượng, tỉnh Hà Tây lên xây dựng ngôi Đền thờ Hai Bà Trưng tại bản Thống Nhất, xã Chiềng Khương, huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La. Ngày 11/11/2011, Đền thờ Hai Bà Trưng được UBND tỉnh Sơn La xếp hạng Di tích lịch sử cấp tỉnh. 

Hiện nay, Đền thờ vẫn lưu giữ tương đối nguyên vẹn bộ đồ thờ tự của đền thờ gốc, gồm 50 hiện vật làm bằng các loại chất liệu: Gỗ, đồng, sành, sứ, giấy. Những hiện vật này có niên đại khoảng từ thế kỷ XVI đến thế kỷ XIX. Để gìn giữ và phát huy những giá trị lịch sử - văn hoá, Đền thờ được trùng tu, tôn tạo khang trang với diện tích 522m².

Lễ hội Dâng hương Đền thờ Hai Bà Trưng diễn ra gồm phần lễ và phần hội. Phần Lễ, có lễ rước nước và lễ dâng hương. Lễ rước nước với sự tham gia của các đội xênh tiền, bê lễ, đội cờ, đội chấp kích, trống khẩu, rước chóe lấy nước, rước cỗ kiệu dựng lễ, đội tế, dâng hương.

Phần dâng hương diễn ra các hoạt động đánh trống khai hội, dâng hoa, dâng hương tưởng nhớ công đức to lớn của Hai Bà Trưng trong sự nghiệp chống giặc ngoại xâm, bảo vệ đất nước; báo cáo những kết quả tiêu biểu của huyện đạt được trong thời gian vừa qua; biểu diễn văn nghệ, võ thuật, múa lân sư rồng, trống hội.

Phần hội với các trò chơi truyền thống, như: Đấu vật, kéo co, cờ tướng, thi nấu cơm, ném còn, thu hút đông đảo bà con nhân dân và du khách đến tham quan.

Lễ hội Dâng hương Đền thờ Hai Bà Trưng được tổ chức nhằm giáo dục truyền thống yêu nước, thể hiện đạo lý "Uống nước nhớ nguồn" của dân tộc. Đồng thời, tuyên truyền, quảng bá giá trị của di tích, tạo điểm nhấn, đưa di tích trở thành điểm du lịch văn hóa tâm linh hấp dẫn du khách trong và ngoài nước.