Cụm Di tích đền Bạch Vân và chùa Thịnh Xá được xây dựng từ thời Hậu Lê. Trong đó, Đền Bạch Vân được Tiến sĩ Đinh Nho Công xây dựng vào năm Canh Tuất (1670, đời vua Lê Huyền Tông). Đền được xây dựng ở Cồn Mai (làng Thịnh Xá, xã An Hòa Thịnh, huyện Hương Sơn, Hà Tĩnh).
Đền Bạch Vân được xây dựng theo kiến trúc tam tòa Thượng điện, Trung điện và Hạ điện. Thượng điện có kiến trúc chiều dọc, chiều cao thấp hơn Hạ điện và Trung điện. Các điện được xây dựng bằng gỗ mít và chạm khắc tinh xảo mang đậm dấu ấn văn hóa đặc sắc của kiến trúc nghệ thuật cuối thời Lê.
Kết cấu bên ngoài hai bên đều đỡ lấy phần mái. Xung quanh nhà thưng ván và bố trí cửa ra vào hai bên, chính giữa cũng có cửa nhưng không dùng cho ra vào.
Những nét chạm khắc tinh xảo, công phu và rất nghệ thuật trên chất liệu gỗ mít với cách bài trí đăng đối hài hòa. Các chủ đề trang trí phản ánh đời sống văn hóa dân gian truyền thống như rồng, phượng, cá chép hóa rồng, voi, ngựa, con quốc, rùa, hươu, cây hoa. Trên án thờ có những bộ kiếm gỗ, đồ thờ sơn son, thiếp vàng. Tuy nhiên trải qua thời gian, những đồ này dần phai màu, xuống cấp. Kiệu rồng và các đồ phục vụ tế lễ đều đặt trong nhà Trung điện bị mối mọt tàn phá, nguy cơ mất dần các mảng chạm khắc hoa văn tinh tế.
Năm 2008, đền Bạch Vân đã được Bộ VHTTDL xếp hạng di tích kiến trúc nghệ thuật cấp quốc gia. Hơn 350 năm tồn tại, hiện di tích này đang bị xuống cấp nghiêm trọng.
Cạnh bên đền Bạch Vân là chùa Thịnh Xá. Chùa cũng được xếp hạng di tích Quốc gia năm 2008, nhưng hiện nay đã xuống cấp, tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn.
Chùa Thịnh Xá được tạo dựng một cách công phu, các mảng điêu khắc, chạm trổ, các mô típ trang trí đều ẩn chứa cao về giá trị mỹ thuật, nghệ thuật dân gian.
Nghệ thuật chạm lộng với các đề tài đầu rồng tinh xảo.
Trụ cổng chùa nứt vỡ, ngói vảy rơi rớt.
Tượng phật thờ tại chùa đã hư hỏng, nứt gãy.
Ông Nguyễn Hữu Đông - Chủ tịch UBND xã An Hòa Thịnh cho biết, năm 2011, cụm di tích đền Bạch Vân và chùa Thịnh Xá được trùng tu, nâng cấp. Tuy nhiên do gặp khó khăn về vốn nên chỉ thực hiện được một số hạng mục. "Nhiều hạng mục, hiện vật trong đền, chùa đã hư hỏng, xuống cấp nghiêm trọng cần tu bổ nhưng không có nguồn kinh phí, phải chờ vào nguồn vốn xã hội hóa", ông Đông nói.
Ông Hồ Thái Sơn - Phó Chủ tịch UBND huyện Hương Sơn cho biết, huyện đã yêu cầu xã An Hòa Thịnh kiểm tra, có biện pháp khắc phục tạm những vị trí xuống cấp trong chùa để đảm bảo an toàn cho người dân sinh hoạt mỗi dịp lễ, Tết. Thời gian qua đơn vị đang tích cực kêu gọi nguồn xã hội hóa để có kinh phí để tu sửa lại ngôi chùa.