Tài liệu viết về bà còn rất ít, trong Đại Việt sử ký toàn thư có mấy dòng ngắn ngủi về bà, vì có liên quan tới cái chết của vua Lê Thánh Tông: "Trước đây, vua thích vợ của thừa chỉ Nguyễn Trãi là Nguyễn Thị Lộ, người đẹp, văn chương hay, gọi vào cung cho làm Lễ nghi học sĩ...". Theo một số tài liệu thì Nguyễn Thị Lộ quê ở Thái Bình, làm nghề dệt chiếu, sau đó gia đình chuyển lên Thăng Long vẫn sống theo nghề cũ.
Dân gian lưu truyền một câu chuyện tình lãng mạn giữa một nhà cựu Nho - Nguyễn Trãi với một cô gái bán chiếu - Nguyễn Thị Lộ bên Hồ Tây. Cuộc đối đáp tài tử - giai nhân này đã là sợi dây kết nối họ lại với nhau. Cuộc gặp gỡ thiên duyên được dân gian truyền tụng: Một hôm, Nguyễn Trãi đang tha thẩn ngắm cảnh bên Hồ Tây thì ông gặp một cô gái bán chiếu xinh đẹp. Trai tài gặp gái sắc, Nguyễn Trãi đã nổi hứng buông lời chọc ghẹo:
Ả ở đâu mà bán chiếu gon?
Chẳng hay chiếu ấy hết hay còn?
Xuân xanh chừng độ bao nhiêu tuổi?
Đã có chồng chưa? Được mấy con?
Cô gái nghe xong, không hề tỏ ra bối rối mà còn ứng khẩu đáp lại:
Thiếp ở Tây Hồ bán chiếu gon
Cớ chi ông hỏi hết hay còn
Xuân xanh vừa độ trăng tròn lẻ
Chồng còn chưa có nói chi con.
Thế rồi tơ duyên đưa đẩy, trai anh hùng gặp gái thuyền quyên, hai người tâm đầu ý hợp dự tính chuyện trăm năm. Nguyễn Thị Lộ trở thành người thiếp yêu, người bạn tri âm, tri kỷ của Nguyễn Trãi và cùng chồng chia sẻ những niềm vui và nỗi buồn trong cuộc sống.
Sau khi về làm Thiếp của Nguyễn Trãi, tài năng của bà được lưu truyền khắp trong kinh thành, sau đó bà được vua Lê Thái Tông (1434 - 1439) tuyên triệu vào cung cho giữ chức Lễ nghi học sĩ, chịu trách nhiệm dạy các cung tần, mỹ nữ trong cung những lễ nghi, phép tắc của triều đình.
Sau khi đại thắng quân Minh, những việc ổn định về chính sách kinh tế, xã hội, đối ngoại, quan chế đã được triều đình lo toan chu đáo. Những hoạt động chốn hậu cung cũng cần phải đưa vào quy mô và thể thức. Trong cung vi, phần lớn là con cái các quan to được tuyển vào hầu hạ và sai phái. Kẻ này ỷ thế cha, kẻ kia cậy quyền anh em, chú bác, chỉ chăm chăm nghĩ rằng vào đây để hưởng phú quý, vinh hoa. Không hiếm gì bọn con trai, con gái mang cả tính xấu lăng loàn ngỗ nghịch vào chốn lầu vàng, điện ngọc. Không có người vững vàng, hiểu biết giúp đỡ nhà vua thì rất dễ đi tới tình trạng suy đồi, không cứu vãn được. Con người đó bây giờ không ai hơn Nguyễn Thị Lộ.
Tượng đài Lễ nghi học sĩ Nguyễn Thị Lộ tại khu di tích lịch sử văn hóa Lệ Chi Viên (huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh).Cách dạy học cho các cung nữ của bà cũng rất sáng tạo. Bà vẫn giữ quan điểm đã theo Nho thì phải đọc sách Nho. Song với các cung nữ trong cung, sở dĩ họ có phần ham thích học hỏi là vì, bà chỉ cho họ đọc sách Nho một phần, còn phần lớn đem những bài chữ Nôm ra để giảng giải, vì vậy họ thấy dễ hiểu, dễ thuộc nên có hứng thú khi học. Bà cũng lý giải, tuy nói đạo lý thánh hiền bên Trung Quốc nhưng ý tứ cũng không xa với điều răn dạy của cha ông ta ngày xưa. Chẳng hạn như Tứ thư dạy điều nhân nghĩa, tổ tiên ta cũng không nói trái với đạo lý ấy bao giờ. Diễn ra chữ Nôm ta tìm cách nói cho dễ hiểu, cho hợp với lương tri ai cũng tiếp nhận được, bà ví dụ:
Cơm kẻ bất nhân, ăn ấy chớ
Áo người bất nghĩa, mặc chẳng thà.
Về việc lễ nhạc, sau khi xem xét, bà cho rằng việc tiến nhạc trong cung còn lộn xộn, không ra nề nếp gì. Nhạc dùng vào công việc triều nghi cũng tiến trong cung nội. Những lúc cần phải có hòa nhạc để di dưỡng tinh thần cho vua và các đại quan giải trí cũng lẫn lộn không có phép tắc. Bà là người bắt đầu công việc điều chỉnh lại những khiếm khuyết này.
Rất nhiều người nghi ngờ về tư cách nhà giáo của Nguyễn Thị Lộ, và cũng có lắm ý kiến băn khoăn khi xếp bà vào hạng những nhà giáo xuất sắc. Những băn khoăn đặt ra không phải không có cơ sở, nhưng thực tế, bà là một nhà giáo thực sự, một Lễ nghi học sĩ, dạy lễ nghi chốn cung đình.
Hơn 500 năm sau, một cuộc hội thảo khoa học lớn về Lễ nghi học sĩ Nguyễn Thị Lộ đã được tổ chức ở Khuyến Lương, ngày 19/12/2002. Những tham luận quan trọng trong hội thảo được tập hợp trong cuốn kỷ yếu nhan đề Lễ nghi Học sĩ Nguyễn Thị Lộ với thảm án Lệ Chi viên, do nhà giáo Hoàng Đạo Chúc tổ chức và chủ biên (Nxb Văn hóa - Thông tin ấn hành năm 2004). Trong đó có nhiều bài tham luận rất quan trọng, có giá trị và có sức thuyết phục cao của nhiều nhà khoa học hàng đầu Việt Nam.
Trong cuộc hội thảo quan trọng này, các nhà khoa học, bằng những cứ liệu chắc chắn mới phát hiện, có tính khách quan đã đánh giá đúng tài năng, đức độ cùng những cống hiến to lớn của Lễ nghi học sĩ Nguyễn Thị Lộ: "Bà đã soạn thảo và cho chấn chỉnh nhiều phong tục từ trong cung cho đến ngoài triều... xin chỉ dụ của vua để mở mang học vấn dân tộc, khuyến khích phụ nữ học chữ thánh hiền" (nữ sĩ Như Hiên Nguyễn Ngọc Hiền). "Ý kiến của Nguyễn Thị Lộ không đóng khung nơi cung cấm mà lại thành một chủ trương chỉnh đốn phong tục cả nước. Sử sách chép rõ điều này... Có thể không quá lời khi nói rằng, Nguyễn Thị Lộ chưa có bạn đồng hành nào đi trên con đường cải tạo phong tục Việt Nam từ xưa đến nay". (Trần Vân Hạc, Nhớ bà Lễ nghi học sĩ).
Khu di tích lịch sử văn hóa Lệ Chi Viên.Tại Khu di tích lịch sử văn hóa Lệ Chi Viên ở xã Đại Lai, huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh đã khánh thành tượng đài Lễ nghi học sĩ Nguyễn Thị Lộ, nữ nhà giáo đầu tiên của Việt Nam, một nhà giáo dục xuất sắc. Tượng được tạc bằng đá trắng nguyên khối, trang trọng ngự bên trái ngôi đền thờ Nguyễn Trãi và Nguyễn Thị Lộ, tay Lễ nghi học sĩ cầm bút như đang viết lên trời xanh tấm lòng trong trắng trung trinh cùng hoài bão lớn lao của những người anh hùng vì dân, vì nước.