Hy lăng ban đầu là lăng tưởng niệm vua Trần Duệ Tông, vị vua thứ 9 của nhà Trần; về sau lăng thờ thêm vua Trần Thuận Tông, vị vua thứ 11 của nhà Trần. Lăng được xây dựng trên núi Đạm Thủy, gần quán Ngọc Thanh, một quán đạo nổi tiếng được xây dựng từ thời Lý – Trần. Chùa, quán Ngọc Thanh và Hy lăng ngày nay thuộc thôn Đạm Thủy, xã Thủy An, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh.

Vua Trần Duệ Tông là vị hoàng đế thứ chín của vương triều Trần, tên húy Trần Kính, con trai thứ mười một của Thượng hoàng Trần Minh Tông, đồng thời là em ruột của các vua Trần Hiến Tông, Trần Dụ Tông và Trần Nghệ Tông. Ông sinh ngày mồng 2 tháng 6 năm Đinh Sửu (1337). Năm 1372, trong bối cảnh triều chính nhà Trần lâm vào khủng hoảng nghiêm trọng sau một thời gian dài suy thoái, Trần Nghệ Tông nhường ngôi cho ông, kỳ vọng vào một sự đổi mới mạnh mẽ về đường lối trị quốc. Trần Duệ Tông trị vì trong thời gian ngắn, từ năm 1372 đến năm 1377.

Trần Duệ Tông là người có cá tính cương nghị, ý thức rõ tình trạng suy vi của quốc gia và nuôi chí trấn hưng vương triều. Ngay sau khi lên ngôi, ông chú trọng chỉnh đốn triều chính, kén chọn tướng lĩnh, chăm lo việc huấn luyện quân đội, mở khoa thi để tuyển dụng nhân tài. Đáng chú ý, ông đề cao mạnh mẽ tinh thần tự chủ và bản sắc văn hóa dân tộc. Những quy định liên quan đến trang phục, ngôn ngữ và nghi trượng cung đình cho thấy nỗ lực của triều đình dưới thời Trần Duệ Tông trong việc hạn chế sự bắt chước mô thức phương Bắc và các nước phiên thuộc, qua đó khẳng định ý thức độc lập, tự cường của Đại Việt trong bối cảnh khu vực nhiều biến động.

Tuy vậy, trên phương diện quân sự đối ngoại với Chămpa, Trần Duệ Tông đã bộc lộ những hạn chế mang tính chiến lược. Trong bối cảnh vương triều Trần bước vào giai đoạn suy yếu, quân Chămpa lợi dụng thời cơ liên tiếp quấy nhiễu biên giới phía Nam, thậm chí nhiều lần tiến sâu, uy hiếp và đánh chiếm kinh đô Thăng Long, khiến nhà Trần phải thảm bại tháo chạy khỏi thành Thăng Long. Các sử sách còn mô tả rằng quân Chiêm vào Thăng Long như chỗ không người, vua tôi nhà Trần đều sợ quân Chiêm như sợ cọp. Quân Chiêm tha hồ cướp bóc vơ vét kinh thành, đốt cung điện, sách vở. Khi vua nhà Minh là Chu Nguyên Chương xuống chiếu bắt 2 nước không được gây chiến, quân Chiêm mới rút về nước mang theo nhiều báu vật cướp được.

Năm 1376, Chế Bồng Nga lại đưa quân bắc tiến, vua Trần Duệ Tông sai Đỗ Tử Bình đưa quân đi đánh. Chế Bồng Nga cho người dâng 10 mâm vàng xin giảng hòa, thế nhưng Đỗ Tử Bình dấu vàng rồi tâu về triều là Vua Chiêm ngạo mạn không thần phục khiến vua Trần Duệ Tông nổi giận. Tháng 1 năm 1377, vua Trần Duệ Tông quyết định thân chinh cầm quân tiến đánh Chămpa. Tuy nhiên, trong cuộc tiến công vào kinh đô Vijaya – Đồ Bàn (nay thuộc Bình Định), ông đã rơi vào thế phục binh của quân Chămpa và tử trận tại Đồ Bàn vào ngày 24 tháng Giêng năm 1377, hưởng dương 41 tuổi.

Thượng hoàng Trần Nghệ Tông vốn tính nhu nhược, trước đó chủ yếu dựa vào uy tín và năng lực của Trần Duệ Tông để duy trì triều chính; khi ông mất, Nghệ Tông ngày càng lệ thuộc vào Hồ Quý Ly. Từ đây, thực quyền dần rơi vào tay quyền thần, cơ nghiệp của vương triều Trần từng bước suy sụp và không còn khả năng tự chấn hưng.

Sau khi Trần Duệ Tông mất, Thượng hoàng Trần Nghệ Tông ghi nhận công lao của ông đối với quốc gia, cho chiêu hồn đưa về an táng tại Hy lăng, đồng thời lập con trưởng của ông là Kiến Đức đại vương lên ngôi, tức vua Trần Phế Đế.

Trần Thuận Tông là vị hoàng đế thứ mười một của vương triều, tên húy Trần Ngung, con trai út của Thượng hoàng Trần Nghệ Tông. Ông sinh tháng 10 năm 1378, lên ngôi năm 1388 khi mới 10 tuổi, lấy niên hiệu là Nguyên Hoàng, trị vì trong khoảng chín năm. Thực quyền triều chính trong thời gian này hầu như không nằm trong tay nhà vua, mà rơi vào tay quyền thần, đặc biệt là Hồ Quý Ly. Bản thân Trần Thuận Tông được các nguồn sử liệu đánh giá là người khoan hòa, song thiếu thực quyền và không đủ khả năng xoay chuyển cục diện chính trị đang suy sụp.