Thời phong kiến, phụ nữ không được quyền thi cử, học hành. Tuy nhiên, lịch sử khoa bảng Việt Nam vẫn ghi nhận một nữ trạng nguyên. Đó là bà Nguyễn Thị Duệ (một số tài liệu khác ghi Nguyễn Thị Du hay Nguyễn Thị Ngọc Toàn), sống vào khoảng cuối thế kỷ 16, đầu thế kỷ 17, quê ở làng Kiệt Đặc, huyện Chí Linh (Hải Dương).
Nhắc đến việc này, Đại Nam dư địa chí ước biên viết “Am Đàm Hoa, Tiến sĩ gái” (ở am Đàm Hoa có một nữ tiến sĩ). Đại Nam nhất thống chí gọi thẳng tên bà.
Những năm cuối thế kỷ 16, cuộc chiến Nam Bắc triều giữa nhà Mạc và Lê -Trịnh đi đến hồi kết thúc. Theo cuốn Nhà Mạc và thời đại nhà Mạc - Hơn hai mươi năm nghiên cứu và nhận thức, khi triều Mạc gặp lâm nguy, vua đã sai người đến hỏi Trạng Trình Nguyễn Bỉnh Khiêm và được ông đưa ra lời sấm “Cao Bằng tàng tại, tam đại tồn cô” (nghĩa là nếu nhà Mạc chạy lên Cao Bằng thì sẽ tồn tại được thêm ba đời).
Đến năm 1592, Trịnh Tùng kéo quân ồ ạt ra Bắc, quân Mạc thua tan tác. Nghe theo lời của Trạng Trình, tướng nhà Mạc là Mạc Kính Chỉ tập hợp con cháu họ Mạc kéo lên Cao Bằng làm đất dung thân. Ở làng Kiệt Đặc, gia đình bà Nguyễn Thị Duệ cũng phải đi lánh nạn. Nhớ đến những năm tháng yên lành dưới triều vua Mạc, gia đình bà tìm đường lên Cao Bằng.
Vốn thông minh, có nhan sắc nên mới hơn 10 tuổi, bà đã được nhiều nhà quyền quý đến xin hỏi cưới nhưng gia đình không chấp thuận. Khi cuộc sống ở Cao Bằng ổn định, bà Duệ tiếp tục việc đèn sách.
Thời còn thịnh trị ở Thăng Long, nhà Mạc rất chú ý đến việc học và định kỳ tổ chức các kỳ thi để phát hiện nhân tài giúp nước. Lên Cao Bằng, triều đại này vẫn giữ nề nếp ấy để tính kế lâu dài. Lúc ấy, triều đình đã suy yếu nhưng lòng dân vẫn theo đông, sĩ tử tham gia nhiều. Nguyễn Thị Duệ giả trai, lấy tên là Nguyễn Ngọc Du đi thi rồi lần lượt vượt qua kỳ thi Hương, Hội và Đình để trở thành người đỗ đầu. Khi ấy, bà chỉ khoảng 17-20 tuổi.
Sách Những người thầy trong sử Việt viết khi triều đình mở yến tiệc đãi các tân khoa, Nguyễn Ngọc Du là người đầu tiên đến làm lễ trước bệ rồng. Nhà vua và tất cả văn võ bá quan ngạc nhiên trước vẻ khôi ngô tuấn tú, dáng bước khoan thai của tân Trạng nguyên. Khi nhà vua ban ngự tửu, Nguyễn Ngọc Du đến nhận lễ. Thấy Trạng nguyên mặt hoa da phấn, thân hình mảnh mai, sóng mắt long lanh, vua mới ngờ vực rồi hỏi và được biết Du thực chất là con gái.
Cả triều đình kinh ngạc vì chuyện xưa nay chưa từng có, chưa kể đây là tội khi quân, khó thoát khỏi án chết. Tuy nhiên, vua Mạc đã không trừng phạt mà còn khen ngợi và tỏ ra rất quý trọng tài sắc của bà, cho lấy lại tên cũ, ban cho làm Lễ quan trong cung dạy chữ và lễ nghi cho các cung tần, thị nữ.
Ít lâu sau, cảm sắc đẹp và tài năng của bà, vua lấy làm phi và phong làm Tinh Phi, ngụ ý bà xinh đẹp và sáng láng như một vì sao sa. Về sau, dân gian gọi bà là “Bà Chúa Sao Sa”.
Năm 1625, quân Lê - Trịnh tiến lên Cao Bằng diệt nhà Mạc. Vua Mạc bị bắt đem về Thăng Long. Bà Nguyễn Thị Duệ chạy về ở ẩn tại chùa Sùng Phúc ở phía đông Cao Bằng. Bà vừa trụ trì chùa, vừa dạy học và dạy lễ nghĩa cho con em dân bản. Nhưng rồi quân Trịnh đi truy lùng tàn quân của Mạc Kính Cung đã phát hiện ra nơi bà ẩn náu. Nguyễn Thị Duệ bị bắt, giải đến trước chúa Trịnh. Nhờ tài đối đáp khiêm nhường nhưng thông minh, bà thoát tội chết, được đưa về Thăng Long và đối đãi tử tế.
Nguyễn Thị Duệ quen được hoàng hậu Trịnh Thị Ngọc Trúc (vợ vua Lê Thần Tông). Từ đấy, bà thường cùng hoàng hậu đi lễ chùa, gặp gỡ các sĩ phu có tài để hiểu rõ tình hình trong nước nhằm giúp vua. Bà được phong làm Chiêu nghi đứng trên các cung tần. Về việc này, sách Đại Nam nhất thống chí chép: “Vua Lê triệu vào dạy cung nữ, phong cho tước hiệu là Nghi Ái quan”.
Nguyễn Thị Duệ khi làm quan thường dẫn nghĩa lý kinh sử, sự tích cổ kim rành mạch nên hai chúa Trịnh Tráng và Trịnh Tạc đều khen ngợi, trọng vọng. Các biểu sớ, văn bài thi Đại khoa, vua Lê, chúa Trịnh đều nhờ bà khảo duyệt.
Sử sách ghi lại, khoa thi năm Tân Mùi (1631) có bài văn khá đặc biệt của một sĩ tử. Cả quan trường đều khen văn phong uyên bác nhưng lại tỏ ý có phần khó hiểu. Được hỏi đến, bà giải thích tường tận những điển tích và ý tứ của bài văn giúp sĩ tử đó đỗ đầu.
Theo Những người thầy trong sử Việt, danh tiếng của Bà Chúa Sao Sa vang khắp nơi. Quan tâm đến việc học hành ở quê nhà, bà cấp tiền cho lập Văn Hội ở Chí Linh để con em trong vùng đến học tập.
Tại nhà thờ họ Nguyễn, nhiều sách cổ kim được đặt để mọi người đến đọc. Cứ vào ngày mùng một và ngày rằm hàng tháng, các sĩ tử lại tụ tập để chờ ngựa trạm đem đề bài của bà gửi về. Học trò làm bài xong, niêm phong đóng hộp để ngựa trạm chở về kinh cho bà chấm. Quê hương bà trở thành điểm sáng về học hành, đỗ đạt. “Như vậy có thể xem Nguyễn Thị Duệ đã sáng tạo ra phương pháp đào tạo từ xa thành công ngay từ thuở ấy”, nhóm tác giả biên soạn nhận định.
Năm 70 tuổi, bà Nguyễn Thị Duệ xin về quê hương Chí Linh, dựng am Đàm Hoa để ở, đọc sách, tĩnh tu và bảo ban các sĩ tử trong làng. Bà được cấp thuế trong làng làm ngụ lộc nhưng chỉ lấy một ít tiền để chi tiêu, còn lại dành hết cho việc công ích, trợ giúp người nghèo.
Bà Nguyễn Thị Duệ mất vào năm 80 tuổi, an táng ở quê nhà. Ngọn tháp xây trên mộ được gọi là “Tinh Phi cổ tháp” khắc mười chữ “Lễ Phi sinh thông tuệ, nhất kính chiếu tam vương” (Lễ phi là người thông tuệ, một gương soi chiếu ba vua).
Nhớ công ơn của bà, dân làng Kiệt Đặc dựng đền thờ bà làm thần, trên bức hoành có hai chữ “Hoa Am”, trong có bức tượng bà và đôi câu đối “Giá khoa tiên chiếm Cao Bình bảng/Đại bút do truyền bát cổ bi”.
Tại Văn Miếu Mao Điền (Hải Dương), 637 vị tiến sĩ được thờ, trong đó có bài vị của nữ tiến sĩ duy nhất đề tên “Nghi Ái quan Nguyễn Thị Duệ”. Năm 2004, tám vị đại khoa của tỉnh Hải Dương là hiền tài đất nước được đúc tượng đồng và khám thờ, trong đó có tượng Bà Chúa Sao Sa sánh bên những bậc hiền tài như Chu Văn An, Nguyễn Trãi, Mạc Đĩnh Chi, Vũ Hữu, Phạm Sư Mạnh, Tuệ Tĩnh.