Đền Đầm Hồng toạ lạc trên một khu đất cao, cửa đền quay ra chính đông – nơi có dòng sông Gâm uốn khúc, theo quan niệm dân gian đó là nơi tụ thuỷ, tụ phúc, phía sau tựa vào dãy núi đá có hình con voi, tất cả đã tạo cho ngôi đền có một địa thế “Sơn bao thuỷ bọc”.

Theo quan niệm nguồn nước là khởi nguyên của cuộc sống con người, nơi bắt nguồn của sự sống, tạo nên không gian linh thiêng, huyền bí nơi thánh thần ngự trị. Ở thế đất địa linh, “Sơn kỳ Thuỷ tú” phong cảnh hữu tình, là sự kết hợp đồng điệu giữa cảnh sắc tự nhiên với nhịp sống con người miền sơn cước. Tất cả đã tạo nên cho đền Đầm Hồng vẻ đẹp thanh tao thoát tục chốn thần linh ngự trị.

“Thế đất long chầu chọn được nơi

Cảnh quê ngày rộng trải niềm vui

Khi nhàn ngồi ngắm non cao vút

Gió mát trăng thanh sáng rực trời”

Trải qua bao thăng trầm, biến thiên của lịch sử từ khi khởi dựng đến nay, cùng với thời gian đền Đầm Hồng đã qua nhiều lần trùng tu, sửa chữa, xây dựng lại. Với khoảng sân rộng, bốn mùa cây cổ thụ xanh tốt tạo nên cho không gian ngôi đền thêm phần linh thiêng và u tịch. Cho đến nay vẫn chưa tìm thấy tài liệu nào ghi lại chính xác niên đại khởi dựng đền Đầm Hồng. Tại đền còn lưu lại tấm bia được lập ngày tốt mùa thu, niên hiệu Bảo Đại thứ 17 (1942), bia ghi lại họ tên các thiện tín, khách thập phương công đức xây dựng đền. Đến năm 1947, thực dân Pháp đánh chiếm lên Chiêm Hoá và chiếm đóng tại đền Đầm Hồng, thời gian sau chúng rút quân và đốt phá hoàn toàn ngôi đền cũ. Nhân dân địa phương đã dựng lại ngôi đền bằng vật liệu tre, nứa, lá để làm nơi thờ cúng và sinh hoạt tín ngưỡng. Đến năm 1989, nhờ sự đóng góp công sức, tiền và nguyên vật liệu của chính quyền, nhân dân địa phương cùng các con nhang đệ tử, ngôi đền đã được xây dựng lại trên nền đất cũ. Ngôi đền được xây dựng bằng vật liệu bền vững, tường gạch, cửa gỗ, mái lợp ngói, kè đá chắn đất., dấu vết ngôi đền cũ đến nay hoàn toàn không còn.

          Hiện nay, đền Đầm Hồng có cấu chúc hình chữ đinh, gồm toà tiền đường và toà hậu cung. Toà tiền đường là ngôi nhà ba gian, có chiều dài 15m, chiều rộng 9m. Toàn bộ hệ thống tường chịu lực, hệ thống vì kèo, xà đều được làm bằng gỗ tạo cho ngôi đền vững chắc. Phía ngoài tường bao, hai bên cửa là hai tượng hộ pháp cầm binh khí, tượng tượng được đắp dạng phù điêu, nhằm khuyên dăn những kẻ hành hương gạt bỏ những kỷ vị cá nhân của cuộc đời phàm tục để hướng tới tâm căn thánh thiện, giữ cho tâm thanh, lòng tĩnh trước khi bước vào cõi tâm linh.

Ngôi đền Đầm Hồng có kết cấu truyền thống kiểu “Kèo cầu kẻ suốt” bằng hệ thống tường chịu lực, để tạo cho không gian rộng và thoáng đền không có cột mà được thay bằng quá giang. Toàn bộ khung vì kèo của nhà tiền đường được làm bằng gỗ, tạo tác đơn giản bao trơn soi gờ, các bộ vì kèo được liên kết với nhau bởi hệ thống xà. Mái được bố trí các khoảng cách hoành kiểu thượng tam hạ tứ theo quan niệm “nhất khiết, nhì nghi, tam địa sát, tứ tấn tài”.

Toà hậu cung phía trong cùng giữ vị trí trung tâm của đền Đầm Hồng được trang trí khá cẩn thận và cầu kỳ. Đây là nơi đặt bàn thờ Tam toà Thánh Mẫu. Ban thờ được xây dựng bằng vật liệu bền vững theo kiểu dật cấp. Phía ngoài là án thờ, nơi đặt 3 lư hương lớn bằng sứ có hoa văn trang trí in hình rồng, văn mây, mặt trời... 2 lọ lục bình lớn để hai bên, ở giữa đặt đỉnh đồng có trang trí vật linh. Ngoài ban thờ Tam toà Thánh Mẫu có chiều dài 2,5m, rộng 1,2m, chiều cao cách nền 1,5m, đây cũng là nơi đặt đồ cúng tế.

Cao hơn ban thờ 0,4m giáp tường trong cùng là nơi đặt khám thờ có tượng Tam toà Thánh Mẫu. Khám thờ bằng gỗ, mặt trước được lắp kính cao 1m, rộng rộng 0,7m, dài 2m, xung quanh  có trang trí hoa văn, rồng phượng, cách điệu tinh tế, sơn son thếp vàng, ở giữa là tượng Mẫu Thượng Thiên (hay Mẫu Liễu Hạnh, Mẫu Đệ nhất).

Tượng Mẫu Thượng Thiên được tạc bằng gỗ, ở tư thế ngồi trên bục, khuân mặt dạng nữ hình trái xoan, mình khoác áo choàng màu đỏ, đầu đội mũ tỳ lư tay để trên đùi, chân ngồi xếp vành kiểu toạ thiên. Bên trái là tượng Mẫu Thượng Ngàn (còn gọi là Mẫu đệ nhị) mình khoác áo choàng màu xanh nõn chuối. Ngồi bên phải là tượng Mẫu Thoải, mình khoác áo choàng màu trắng. Bộ tượng tam toà Thánh Mẫu đều được tạc bằng gỗ, có hình dáng kích thước giống nhau, tượng cao khoảng 0,7m, đều ở tư thế ngồi khoanh chân.

Phía bên trái của ban thờ Tam toà Thánh Mẫu là khám thờ Bà chúa kho, tượng được tạc bằng gỗ dạng nữ mạc áo choàng màu vàng, dáng ngồi thiền, cao khoảng 0,6m. Tượng được đặt trong khám thờ bằng gỗ, cao khoảng 1m, sơn son thếp vàng, mặt trước lắp kính, xung quanh được trang trí bằng các mảng phù điêu được trạm khắc tinh sảo, cầu kỳ, cách điệu. Ban thờ chúa kho được xây dựng bằng vặt liệu bền vững, thấp hơn ban thờ Tam toà Thánh Mẫu khoàng 0,3m, phía trước khám thờ Bà chúa kho có đặt biểu tượng cây vàng đỉnh đồng và bát hương lớn. Ngoài ra còn có chân nến bằng đồng cao khoảng 40cm, phía ngoài cùng là nơi để lọ hoa, bình rượu và để đồ cúng tế.

Phía bên phải là khám thờ Bà chúa tiên, khám thờ này được bố trí giống như khám thờ bà chúa kho. Khám thờ Bà chúa tiên có tượng dạng nữ, cao khoảng 0,6m, khoác áo màu nâu gụ, đặt trong khám thờ cao khoảng 1m, phía ngoài cổ kính và được trang trí hoa văn, phù điêu cầu kỳ tinh sảo.

Phía ngoài hậu cung là nhà trung đình, đây là nơi đặt ban thờ Đức Thánh Trần, ban thờ Đức Thánh Trần được xây dựng bằng vật liệu bền vững, có chiều dài khoảng 3m, chiều rộng khoảng 2m, cách đều nền khoảng 1,2m, là nơi đặt đồ tế tự như: Lư hương, lọ hoa, đài rượu và các ngai thờ Hưng Đạo Đại Vương – Trần Quốc Tuấn.

Tiếp theo là ban thờ ông quan Hoàng những nhân vật có thật trong lịch sử, đã có công với dân giúp nước được dân gian lưu truyền và ca tụng. Ban thờ ông quan Hoàng được xây dựng bằng vật liệu bền vững có chiều dài 2,5m, chiều rộng 1,2m, chiều cao cách nền 1,3m. Bên trong là bức tranh hang động bà chúa Sơn trang và các tỳ nữ, tượng trưng cho quãng thời gian Mỵ Nương Quế Hoa công chúa cùng các thị tỳ khổ luyện học phép tiên trong hang động, nơi chốn rừng sâu để khai thông sông núi với biển cả giúp dân cứu đói. Nhờ vậy, bà mãi mãi được người đời tôn phong là Đức thánh Mẫu Thượng Ngàn cai quản núi rừng và ngàn cây. Bên cạnh là khám thờ nhỏ, ngoài ra còn có bát hương, chân nến, lọ hoa, mâm đặt đồ cúng tế...

Gian hàng ngoài cùng là ban thờ Phật, ban công đồng. Ban công đồng được xây dựng bằng vật liệu bền vững, dài 1,5m, rộng 1,2m, cao cách nền 1,2m. Phía trong đặt khám thờ bằng gỗ, phía ngoài dặt tượng nghìn tay, nghìn mắt bằng sứ mầu, ngoài ra còn có đỉnh đồng, đôi hạc ngập chân nến, bát hương lớn, hai đôi chân nến, lọ hoa...

Ba gian hậu cung, nhà trung cung, nhà tiền đường của đền Đầm Hồng đều được thông với nhau bằng hai hệ thống cửa nghách, tạo cho không gian ngôi đền thông thoáng.

Năm 2007, UBND tỉnh Tuyên Quang quyết định xếp hạng di tích cấp tỉnh, di tích kiến trúc nghệ thuật đối với Đền Đầm Hồng, thôn Đầm Hồng 2, xã Ngọc Hội, huyện Chiêm Hoá.