Trong Tứ trấn Thăng Long, đền Bạch Mã có niên đại sớm nhất. Theo các nhà nghiên cứu, đền Bạch Mã gắn với truyền thuyết về việc xây La Thành của Cao Biền và đắp thành Thăng Long của vua Lý Thái Tổ qua sách Việt Điện U Linh tập biên soạn vào cuối thời Trần, thế kỷ XIV. Tài liệu lịch sử cho biết, đền được khởi dựng dưới thời nhà Đường, khi Cao Biền xây La Thành vào năm 866. Sau đó, Lý Công Uẩn dời đô từ Hoa Lư ra xây thành Thăng Long vào năm 1010, đền được xây dựng lại. Tài liệu thư tịch cũng cho biết đền được dựng ở phía Đông thành, sau thành Đông trấn như ở vị trí hiện tại.
Đến nay, theo các nhà khoa học, vẫn chưa biết được diện mạo kiến trúc đền Bạch Mã thời Lý, mà dáng dấp kiến trúc đền Bạch Mã hiện nay mang đặc trưng kiến trúc triều Nguyễn thế kỷ XIX, gồm: Phương Môn, Phương Đình, Tiền Tế, Trung Tế và Hậu Cung. Trong đền, hiện còn lưu giữ được nhiều di vật quý: 18 bia đá cổ, 17 đạo sắc phong của triều đình nhà Nguyễn, nhiều đồ thờ tự quý khác và nhiều thư tịch có liên quan được lưu giữ tại Viện Hán - Nôm. Thần chủ thờ ở đền Bạch Mã từ thời Lý là thần Long Đỗ - Đô Thành Hoàng của Kinh đô Thăng Long và của cả nước. Tượng thần chủ Long Đỗ bằng đồng hiện đặt tại khám thờ ở Hậu Cung, có từ thời Nhà Lê, thế kỷ XVII... Đền Bạch Mã được xếp hạng Di tích cấp quốc gia và được quan tâm tôn tạo và bảo tồn nét đặc sắc của di sản văn hóa.
PGS.TS. Trần Đức Cường, Chủ tịch Hội Khoa học Lịch sử Việt Nam cho rằng, để đánh giá giá trị di sản văn hóa đền Bạch Mã cần phải dựa vào lịch sử ra đời của đền năm 866, ý thức độc lập tự chủ của người Việt Nam, nước mất nhưng văn hóa không mất. Từ đó dẫn tới việc xây dựng đền Bạch Mã. Lịch sử ra đời và tồn tại của đền hơn một thiên niên kỷ đáng trân trọng.
Cần sáng tỏ thêm nhiều giá trị
Theo GS.TS Đinh Khắc Thuân - Viện Nghiên cứu Hán Nôm (Viện Hàn lâm Khoa học xã hội Việt Nam), đền Bạch Mã đã xếp hạng di tích quốc gia, được Nhà nước, cũng như TP Hà Nội quan tâm tôn tạo và bảo tồn. Tuy nhiên, còn nhiều vấn đề cần được giải mã để làm rõ những nội dung như lịch sử đền Bạch Mã, liên hệ giữa đền Bạch Mã với quá trình xây dựng và bảo vệ kinh thành Thăng Long, giá trị nổi bật của lễ hội đền Bạch Mã, di sản Hán Nôm và vấn đề bảo tồn, phát huy giá trị di sản văn hóa đền Bạch Mã, tổ chức hoạt động văn hóa du lịch gắn với khu phố cổ Hà Nội…
GS.TS Đinh Khắc Thuân cho rằng: Bên cạnh việc nhận diện về lịch sử đền Bạch Mã, mối liên hệ giữa đền Bạch Mã với quá trình xây dựng và bảo vệ kinh thành Thăng Long, giá trị nổi bật của lễ hội đền Bạch Mã cùng di sản Hán Nôm thì các cơ quan quản lý cần tiếp tục nghiên cứu vấn đề bảo tồn, phát huy giá trị di sản văn hóa đền Bạch Mã, cũng như tổ chức hoạt động văn hóa du lịch gắn với khu phố cổ Hà Nội. PGS.TS Đỗ Văn Trụ - Chủ tịch Hội Di sản Văn hóa Việt Nam cũng bày tỏ, bảo vệ và phát huy giá trị di sản văn hóa đền Bạch Mã là hai mặt có quan hệ chặt chẽ với nhau. Bảo tồn di tích đền Bạch Mã phải gắn liền với việc phát triển kinh tế - xã hội của Thủ đô, của quận Hoàn Kiếm, đặc biệt là với khu Phố cổ Hà Nội.
Tại tọa đàm, các nhà nghiên cứu, lịch sử, các nhà quản lý văn hóa đã đề cập đến việc xây dựng hồ sơ Di tích quốc gia đặc biệt đền Bạch Mã. Song song với việc đề xuất xây dựng hồ sơ thì các vấn đề về bảo tồn và phát huy giá trị di sản, làm sao cho du khách đến và hiểu sự gắn bó mật thiết của Đông trấn với sự hình thành và phát triển của kinh thành Thăng Long – Hà Nội là một điều đang đặt ra với các đơn vị quản lý. Bởi vì, với những lợi thế có sẵn, di tích đền Bạch Mã cần trở thành một điểm tham quan hấp dẫn thu hút đông đảo khách trong nước và quốc tế.