Thân sinh ra ông là cụ Nguyễn Đình Khiêm, một nhà nho nghèo, đỗ tú tài, đứng thứ hai khoa thi Hương năm Giáp Tý 1864. Cụ Khiêm là một bậc nho học uyên thâm ngạch trực, nhân hậu, liêm khiết.

Từ thuở thiếu thời đến khi trưởng thành rồi trí sỹ, cuộc đời Nguyễn Đình Tuân đều gắn bó với quê cha đất tổ làng Trâu Lỗ. Còn nơi chôn rau cắt rốn lại ở làng Thù Sơn có tên Nôm là làng Thùa, nay thuộc xã Hòa Sơn, huyện Hiệp Hòa. Cũng vì sinh ra ở làng Thùa nên cụ Tú Khiêm đã đặt tên con trai mình là Thùa với ý nguyện giữ mãi kỷ niệm nơi ông mở trường dạy học. Làng Trâu Lỗ có ba tên gọi từ xưa tới nay: làng Sổ, Trâu Lỗ và Ba Lỗ.

Thuở nhỏ, ông nổi tiếng là thông minh dĩnh ngộ và rất giỏi thơ. Năng khiếu bẩm sinh cùng sự kèm cặp nghiêm khắc theo khuôn phép đạo Khổng của người cha đã chắp cánh cho sự nghiệp văn chương của ông sớm hanh thông và thành đạt. Có thể nói, với 75 tuổi đời, ông đã ngót 70 tuổi thơ. Năm 6 tuổi học thuộc Tam Tự Kinh trong 18 ngày. Năm 16 tuổi thi Hạch phủ, đỗ thứ hai trong 96 người. Do vậy ông nổi tiếng thần đồng và năm 18 tuổi ông đi dạy học, làm gia sư.

Năm Đinh Dậu 1897, ông đi thi Hương đỗ Cử nhân, đạt điểm cao nhất trong số 10 người của xứ Kinh Bắc. Năm 35 tuổi ông đi thi Hội tại Kinh đô Huế; Khoa thi năm Tân Sửu (1901) cả nước có chín người đỗ Đệ tam giáp đồng Tiến sĩ xuất thân, ông đỗ đầu – Đình nguyên (nhà Nguyễn không lấy Trạng nguyên). Danh sách 9 người đỗ ghi trong Văn bia đề danh Tiến sĩ khoa Tân Sửu niên hiệu Thành Thái năm thứ 13 (1901) đặt trong khu Văn Khánh thuộc cố đô Huế. Cùng khoa thi có cụ Nguyễn Sinh Sắc, thân phụ của Chủ tịch Hồ Chí Minh cũng thi đỗ với học vị Phó bảng.

Theo lệ xưa, những tiến sĩ tân khoa, khi vào chơi vườn thượng uyển mỗi người được hái một bông hoa mà mình ưa thích. Ai hái bông nào, vua sẽ cho đánh bằng vàng to đúng bằng bông hoa thật để tặng cho vị đó. Hầu hết các vị tiến sĩ đều hái những bông hoa to: hồng, cúc đại đóa... Có vị còn hái cả hoa dâm bụt. Riêng Nguyễn Đình Tuân chỉ hái bông hoa mai. Điều đó đã nói lên cốt cách cao quý của ông, vì hoa mai là biểu tượng của các bậc quân tử.

Cuộc đời làm quan của ông Nghè Sổ cũng nhiều phen lên bổng xuống trầm và chủ yếu là làm học quan. Đỗ đạt vinh quy, ông không muốn đi vào nghiệp hoạn lộ; mãi sau hai năm thi đỗ, tức năm 1903, ông mới chịu nhậm chức Tri huyện Việt Yên và nổi tiếng là một ông quan thanh liêm. Chưa đầy hai năm làm Tri huyện, ông xin cáo quan về nghỉ vì mâu thuẫn với viên Đại lý người Pháp (một chức quan dưới Công sứ, phụ trách một vùng vài phủ huyện). Một năm sau, ông lại nhận được chỉ đi nhậm chức Giáo thụ tỉnh Yên Bái; sau đó ông được đổi về làm Đốc học tỉnh Ninh Bình, rồi Đốc học trường Quy Thức, Hà Nội. Do ông giao du, kết bạn với các nhân sĩ Đông Kinh Nghĩa Thục như Nguyễn Thượng Hiền, Đào Nguyên Phổ, Nguyễn Quyền, Ngô Đức Kế nên khi trường Đông Kinh Nghĩa Thục bị đàn áp thì trường Quy Thức cũng bị giải tán. Ông Nghè Sổ lại về làm Đốc học tỉnh Ninh Bình, sau đó đổi ra làm Đốc học tỉnh Hà Đông ngót 10 năm.

Từ khi làm giáo thụ tỉnh Yên Bái rồi làm Đốc học nhiều tỉnh trong nhiều năm liền, ông Nghè Sổ nổi tiếng là thầy hay chữ, có nhiều học trò đỗ đạt, đồng thời cũng nổi tiếng là người đức độ, vừa nghiêm khắc vừa khoan hòa, nhất là không kết thân với Pháp, không biết chiều theo ý quan trên (câu ghi trong gia phả), lúc nào cũng giữ vững nhân cách hanh cao của một nhà nho chân chính. Ông luôn cố gắng tận tâm cho sự nghiệp giáo dục đào tạo nhân tài, xứng đáng với vị trí của một người thầy mẫu mực.

Thời gian làm Đốc học Hà Đông ông bị cái vạ thủ bò - thủ bò chi họa. Năm 1910 gặp kỳ thu tế Đức Khổng Tử, nhận được giấy sức của Bộ Lễ, Nguyễn Đình Tuân thông sức cho văn hội của mình đến tế tại Văn Miếu. Tế xong, hội bàn chia phần, có người nêu ý kiến đặt cái đầu bò thui lên hương án sơn son thiếp vàng, rồi che lọng khiêng đến biếu quan Tổng đốc gọi là lộc thánh. Cụ Tuân nghe theo, viên Tổng đốc nhận lễ rất hài lòng. Nhưng sau đó vài ngày ở cổng trường học của Nguyễn Đình Tuân xuất hiện một bài thơ Vịnh thủ bò ghi rõ nhờ gửi đến quan Tổng đốc. Nội dung bài thơ: “Ơn nhờ cha mẹ được làm to, Văn chương chữ nghĩa dốt như bò, Thôi thôi thu xếp về đi chứ, Ở lại làm chi chúng chửi cho”. Bài thơ lan truyền nhanh đến tai Tổng đốc, viên Tổng đốc cay cú lắm chờ dịp trả thù. Đầu năm sau nhân kỳ thăng thưởng, Thống đốc vui vẻ báo tin cho Nguyễn Đình Tuân: Phủ Thống sứ đặc cách cử quan lớn lên làm Án sát tỉnh Cao Bằng, lên Cao Bằng được 3 tháng, ngán ngẩm về thói đời nhỏ nhen và để tránh hậu họa ông đã cáo bệnh từ quan về làng dạy học và bốc thuốc.

Sau một thời gian cáo quan về quê bốc thuốc, dạy học ông lại nhận được chỉ đi làm Án sát tỉnh Bắc Ninh. Ở Bắc Ninh được thời gian ngắn, ông lại bị đổi lên làm Án sát tỉnh Thái Nguyên, sau đó kiêm chức Tuần phủ Thái Nguyên cho đến ngày về hưu.

Tháng 2 năm 1384, vua Trần Phế Đế mở khoa thi Thái học sinh ở chùa Vạn Phúc, núi Tiên Du, Bắc Ninh, Đoàn Xuân Lôi người làng Sổ đã đỗ đầu trong số 30 Tiến sĩ; ở đồng bằng Bắc Bộ hiếm có làng có hai người đỗ đầu trong hai kỳ thi thời phong kiến./.