Đền Phương Giai thờ Hoàng giáp Dương Trí Tri, một ông quan có tài và nhiều công lao to lớn trong việc bốc thuốc chữa bệnh cho nhân dân vào thời nhà Mạc. Tục truyền rằng, vào thời đó, tại vùng phía Bắc, huyện Kỳ Anh có dịch đậu mùa, ông Hoàng giáp chỉ có vị thuốc Nam nhưng cứu được nhiều người. Ông được suy tôn Thành Hoàng làng, được nhân dân trong làng lập đền thờ.
Đền Phương Giai sau khi được trùng tu, tôn tạo
Đền Phương Giai cũng là nơi diễn ra hội nghị thành lập Đảng bộ huyện Kỳ Anh (ngày 4 - 5/6/1930), là trụ sở Huyện ủy trong thời kỳ Xô viết Nghệ Tĩnh.
Trong thời kỳ chống Pháp và chống Mỹ, nơi đây nhiều lần tổ chức hội họp của Đảng, nơi cất giữ nhiều tài liệu bí mật của Đảng.
Các đại biểu tham quan bia khắc tên nơi thành lập chi bộ Đảng đầu tiên ở huyện Kỳ Anh tại đền Phương Giai
Năm 1994, Đền Phương Giai được được Bộ VHTT xếp hạng di tích lịch sử - văn hóa cấp quốc gia. Tuy nhiên, trải qua những biến cố thăng trầm của lịch sử, di tích lịch sử đền Phương Giai đã bị xuống cấp.
Để xây dựng di tích lịch sử Đền Phương Giai trở thành địa chỉ đỏ nhằm giáo dục truyền thống cách mạng cho các thế hệ, năm 2017, UBND tỉnh đã phê duyệt dự án tôn tạo, tu bổ Di tích lịch sử văn hóa Đền Phương Giai.
Sau hơn 1 năm triển khai xây dựng, đến nay, công trình có tổng mức đầu tư 10,5 tỷ đồng này đã hoàn thành các hạng mục công trình đảm bảo thẩm mỹ, phù hợp với phong tục, tập quán của địa phương.
Việc trùng tu, tôn tạo Di tích lịch sử Đền Phương Giai có ý nghĩa rất lớn trong công tác giáo dục truyền thống, lịch sử, hun đúc lòng yêu nước cho thế hệ trẻ tiếp bước thế hệ cha anh, chung sức đồng lòng trong sự nghiệp xây dựng và bảo vệ quê hương, đất nước.