Đầu thế kỷ 19, dưới thời vua Gia Long, địa bàn xã Đông Yên lúc đó gồm một phần xã Doãn Xá (thôn Mộc Nhuận), huyện Đông Sơn.[3] Xã Doãn Xá (尹舍) lúc này gồm các thôn Cửa Bụt, Ngọc Lậu, Đà Ninh (nay thuộc xã Đông Thịnh) cùng với thôn Nhuệ Thám (từ 2015 là khu phố Nhuệ Sâm, thị trấn Rừng Thông) và thôn Mộc Nhuận[3],[4].
Trước đó, làng Doãn Xá được lập nên từ năm 1322 là đất phonghầu của Doãn Bang Hiến, thượng thư Bộ Hình thời Trần Minh Tông, sau chuyến đi sứ nhà Nguyên[5][6][7], sau là các thôn Ngọc Lậu, Đà Ninh, Đại Từ thuộc xã Đông Thịnh, thôn Nhuệ Sâm xã Đông Xuân (từ 2015 đến nay thuộc thị trấn Rừng Thông) và một phần các xã Đông Yên (làng Doãn), Đông Văn (thôn Thiều).
Năm 1824 (Minh Mệnh thứ 5), tổng Lê Nguyễn đổi thành tổng Thanh Hoa.[8]
Vào cuối thế kỷ 19, tổng Thanh Hoa đổi thành tổng Tuyên Hóa. Lúc này, thôn Mộc Nhuận cũng được đổi thành xã Mộc Nhuận trực thuộc tổng Tuyên Hóa.[9] Địa bàn xã Đông Yên lúc đó là các xã Mộc Nhuận và Phúc Ấm, tổng Tuyên Hóa.
Đến trước Cách mạng tháng Tám, xã Đông Yên gồm các thôn: Cẩm Nga, Trường Lai, Mục Nhuận, Doãn Xá, Trung Hàng, Phúc Ấm và làng Bằng.[10]
Sau cải cách ruộng đất (1953), thành lập xã Đông Yên. Năm 1954, làng Phúc Ấm được cắt về xã Đồng Tiến, huyện Nông Cống.[11] (năm 1965, sau khi thành lập huyện Triệu Sơn thì xã Đồng Tiến thuộc huyện Triệu Sơn).
Năm 1977, các xã hữu ngạn sông Chu thuộc huyện Thiệu Hóa sáp nhập với huyện Đông Sơn thành huyện Đông Thiệu, xã Đông Yên thuộc huyện Đông Thiệu.
Năm 1982, huyện Đông Thiệu đổi lại là huyện Đông Sơn, xã Đông Yên lại thuộc huyện Đông Sơn.
Đền thờ Nguyễn Nhữ Soạn (khai quốc công thần trong khởi nghĩa Lam Sơn): được công nhận là di tích lịch sử cấp quốc gia theo Quyết định số 1539/VH-QĐ ngày 27 tháng 12 năm 1990 của Bộ Văn hoá – Thông tin (nay là Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch).[12]
Từ đường họ Lê Văn - thờ Quận công Lê Đình Chiêu: di tích lịch sử văn hoá cấp tỉnh[13]
Từ đường họ Lê: thờ Lê Ngân, khai quốc công thần trong khởi nghĩa Lam Sơn.[10]
Từ đường họ Phạm: thờ Phạm Cuống, khai quốc công thần trong khởi nghĩa Lam Sơn.[10]
Từ đường họ Nguyễn: thờ Nguyễn Hội, làm quan đời Lê.[10]
Đền thờ Nguyễn Trung Nghĩa: Di tích lịch sử văn hoá cấp tỉnh[14]
^ abcQuyết định số 19/2006/QĐ-BTNMT ngày 01/12/2006 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc ban hành Danh mục địa danh các đơn vị hành chính Việt Nam thể hiện trên bản đồ.
^ abDương Thị The, Phạm Thị Thoa (dịch và biên soạn). Tên làng xã Việt Nam đầu thế kỷ XIX thuộc các tỉnh từ Nghệ Tĩnh trở ra (Các tổng trấn xã danh bị lãm). Khoa học xã hội, 1981. tr. 111-112.