Bài Biểu viết: “Thiếp trộm nghĩ: Việc trị đạo trước gốc sau ngọn, xin nghỉ binh cho dân chúng được yên lành, muốn trị kẻ rắn nên mềm dẻo thuyết phục, muốn quy phục ta cốt lấy đức. Vua đời Ngu chỉ múa nhạc mà 7 tuần giặc Hữu Mưu phải hàng. Vua nhà Hạ chỉ gảy đàn mà chặn một tháng Rợ Hồ quy phục, đó là thượng sách, xin bệ hạ xét đoán cho minh…”. Bài Biểu dâng lên nhưng vua không chấp thuận.

Đến khi vua Trần Duệ Tông cất binh chinh phạt Chiêm Thành, cung phi Nguyễn Thị Bích Châu nài đi theo quân lính và được vua chuẩn y. Khi quan quân nhà Trần đến cửa Thị Nại (Quy Nhơn), vua Chiêm là Chế Bồng Nga cho sứ giả đem vàng ngọc tới quan quân ta để trá hàng, nhưng sau đó lại bất ngờ tiến đánh vào lúc nửa đêm. Nguyễn Thị Bích Châu cưỡi ngựa tả xung hữu đột, cầm quân xung trận và bị trúng tên độc, bà từ trần. Ba ngày sau, vì bệnh nặng lại thương tiếc quý phi, nhà vua phiền não nên cũng băng hà. Quân nhà Trần đưa thi thể đức vua và quý phi rút về kinh, khi tới Châu Hoan gặp sóng to gió lớn phải ghé vào vũng Ô Tôn (cảng Vũng Áng ngày nay).

Lúc này, triều đình lập vua mới, Trần Phế Đế lên ngôi. Nhà vua lệnh cho quần thần rước linh cữu vua Trần Duệ Tông về bằng đường bộ, còn linh cữu của quý phi Bích Châu đi đường biển bằng tàu. Hôm sau biển lặng, Đô đốc tỉnh cho đoàn tàu nhổ neo tiến về Bắc, nhưng mới tiến được 50 dặm lại bị gió Bắc tràn về không thể đi được. Quan hướng đạo đành thu quân vào dựa tại Vũng Áng, thuộc Kỳ Hoa. Chờ lâu ngày biển vẫn không lặng, triều đình đành xuống chiếu cho quan quân an táng linh cữu và lập miếu thờ quý phi tại bản núi Ô Tôn, vùng Eo Bạch, huyện Kỳ Hoa, thuộc Châu Hoan.

Năm 1470, trong một lần đem quân đi đánh Chiêm Thành, vua Lê Thánh Tông dừng chân hạ lệnh soạn đồ tế lễ, dâng hương tại miếu thờ quý phi Nguyễn Thị Bích Châu. Đêm đó, vua có mộng lành, liền động binh xuất cờ tiến quân dẹp giặc. Chiến thắng trở về, vua trở lại nơi đây và sai quân lính vào rừng đốn gỗ lim, lên núi đào, gọt đá, huy động các thợ nề, mộc giỏi xây dựng lên ba tòa điện thờ và sắc phong cho bà là: “Chế Thắng phu nhân” (nghĩa là: Người phụ nữ đã sắp đặt mưu lược để thắng địch).

Truyền thuyết đền Eo Bạch đã có từ cách đây hơn 600 năm, tiền thân chỉ là một miếu nhỏ. Trải qua nhiều lần tôn tạo, trùng tu, nâng cấp, hiện nay, đền có quy mô khang trang hơn. Mặt đền hướng ra cảng biển, lưng tựa vào núi. Cửa biển Hải Khẩu (cảng Vũng Áng ngày nay) được biết đến là cảng biển sâu nhất Việt Nam, nổi tiếng với nhiều hải sản quý như tôm, cua, ghẹ, mực…

Cách đền một quãng là núi Bàn Độ (đỉnh núi bằng phẳng giống như cái mâm vàng đặt qua biển nên được gọi là Bàn Độ) có đầm Tiên Nữ, có bàn cờ tiên, ngày xưa có rất nhiều hươu sao…Từ khi lập miếu thờ cho đến nay, nhân dân địa phương cũng như đạo hữu gần xa cứ đến ngày 12 tháng 2 Âm lịch lại về đền Eo Bạch hành hương tưởng nhớ công ơn của Thánh mẫu Nguyễn Thị Bích Châu. Đây còn được biết đến là một địa chỉ “du lịch tâm linh” nổi tiếng chính vì sự linh thiêng của ngôi đền.

Năm 1991, ngôi đền đã được Bộ Văn hoá công nhận di tích lịch sử văn hoá danh lam thắng cảnh.