Tên đình Lưu Khê xuất phát từ tên làng Lưu Khê. Đình được dựng lên để thờ hai vị Tiên Công là ông Đỗ Độ và ông Đào Bá Lệ. Hai ông có công chiêu tập người tới bãi bồi cửa sông Bạch Đằng quai đê lấn biển vào năm 1434 lập nên làng Lưu Khê ngày nay. Thời Lê gọi là xã Lương Qui, đến thời Nguyễn đổi thành Lưu Khê.

Căn cứ tư liệu hiện còn của đình ở đảo Hà Nam, qua lời kể của các cụ cao niên trong làng  và hoa văn điêu khắc ở đình có thể thấy đình Lưu Khê được xây dựng vào năm Nhâm Ngọ, tức tháng tư năm 1822. Cho tới nay, đình Lưu Khê đã trải qua nhiều lần trùng tu, tu bổ, tôn tạo. Lần tu bổ lớn vào năm 1942 đã lợp lại đình bằng ngói tây, xây tường đá bao quanh, đắp phù điêu rồng ở trái hồi và làm hai trụ đèn lồng phía trước đình. Ngần đây nhất, năm 2006 đình Lưu Khê lại được trùng tu, tu bổ tôn tạo một số hạng mục của nhà Đại Bái như nối và gia cố các mộng, xử lý tiêu tâm một số cột gỗ bị mối mọt, thay hoành mái bằng gỗ tròn, lợp lại ngói mới (ngói màn và ngói mũi); xây lại tường hồi nhà Đại Bái, lát lại nền bằng gạch Bát (theo hình chữ công), bổ sung các viên đá tảng bị mất; phục hồi hai chái nhà Đại Bái... đình hiện nay khang trang, to đẹp hơn khi khởi dựng rất nhiều!

   Đình vừa là nơi thờ hai vị Tiên Công là Đỗ Độ và Đào Bá Lệ có công khai phá đồng điền, vừa là nơi thờ tự có liên quan đến ngôi đền thờ Trần Hưng Đạo của làng cách đình Lưu Khê khoảng 800 mét. Đình tuy đã trải qua nhiều lần trùng tu, sửa chữa nhưng phần cấu trúc các vì kèo và điêu khắc còn giữ nguyên được trạng thái ban đầu. Phong cách điêu khắc của đình mang đậm nét của điêu khắc dân gian đình làng cuối thế kỷ 17 và thế kỷ 18. Trên bức cốn của hai vì gian giữa và trên các đầu bẩy đều được chạm nổi bong kênh tinh vi, sắc sảo hình rồng, mây, tôm, cá, ly, phượng. Hai bên thân kẻ các vì kèo đều được chạm nổi bong kênh hình rồng, mây. Trên câu đầu là con chồng ghép khít nhau được chạm bong kênh tinh vi hình long đảo vũ. Đặc biệt trên xà nách nối cột cái với cột quân của hai vì kèo gian giữa của bái đường là hai bức cốn được chạm nổi bong kênh tinh vi hình long quần vũ hình tôm, cá, hoa sen... Các bức chạm trổ công phu, tỉ mỉ, mang giá trị nghệ thuật cao.

 Đình được Bộ Văn hóa - Thông tin ra quyết định xếp hạng cấp Quốc gia số 65/QĐ-BT, ngày 16/01/1995 bởi giá trị tiêu biểu về lịch sử và nghệ thuật.