Hàng năm lễ hội đền tổ chức vào ngày Mão đầu tiên của tháng Giêng và tháng Chín, thu hút đông đảo nhân dân trong cả nước đến dâng hương, vãn cảnh đền và cầu lộc, cầu tài, cho một năm mới gặp thật nhiều may mắn, an yên…
Theo Đại Nam nhất thống chí, đền Đông Cuông thờ Cao Quan Đại Vương, húy là Thổ Lệnh và Thạch Khanh, đã có công chu du thiên hạ, tìm phương thuốc quí để chữa bệnh cho nhân dân. Đến khi tạ thế, ngài lại rất linh ứng giúp các vị tướng lĩnh đánh giặc ngoại xâm bảo vệ biên cương, được nhân dân suy tôn, Vua gia phong là “Thần vệ quốc” và đã hóa thân thành Mẫu Thượng Ngàn, là người mẹ của vũ trụ. Năm 1258, nghĩa quân của tướng Hà Đặc sau khi thắng trận đã tập kết tại đền Đông Cuông và tổ chức mổ trâu khao quân.
Lễ hội đền Đông Cuông mở đầu bằng một nghi thức đặc biệt của đền Đông Cuông là lễ tế Trâu trước đền, nghi thức này vừa mang tính cổ xưa lại mang đậm tính tâm linh, song cũng vẫn thể hiện rõ được phong tục tập quán của người Tày khao.Cuộc tế lễ diễn ra nghiêm linh, muôn dân trăm họ hướng về cội nguồn để cầu cho Quốc thái dân an, mưa thuận gió hòa, mùa màng tươi tốt và bình an hạnh phúc, v.v.
Ngay sau lễ tế trâu là lễ rước Mẫu sang sông, đây cũng là một trong những lễ chính của lễ hội đền Đông Cuông. Sau khi rước được Mẫu sang sông bằng chiếc thuyền lớn quay trở về bản đền sẽ là lúc dâng hương tế Mẫu, hàng ngàn người dân trong vùng và du khách thập phương lần lượt dâng hương để cầu mong những điều may mắn sẽ đến với bản thân, bạn bè và gia đình.
Sau phần lễ sẽ là phần hội, các hoạt động thi đấu thể thao và trò chơi dân gian như: kéo co, đẩy gậy và các hình thức sinh hoạt đậm chất dân gian như ném còn cũng đã tạo cho lễ hội đền Đông Cuông thêm phần sinh động.
Lễ hôị đền Đông Cuông là lễ hội mang đậm nét văn hoá tâm linh, và cũng có ý nghĩa khơi dậy truyền thống, lịch sử hào hùng của dân tộc taLễ hội đền
Trước đó, Năm 2000, đền Mẫu Đông Cuông được công nhận là Di tích lịch sử-văn hóa cấp tỉnh. Năm 2009, đền được công nhận là Di tích lịch sử-văn hóa cấp quốc gia.