Nguyễn Thiện Kế sinh ngày 28 tháng 6 năm Kỷ Dậu (1849), là em ruột Nguyễn Thiện Thuật, ở làng Xuân Đào, xã Xuân Dục, huyện Mỹ Hào (nay là thị xã Mỹ Hào). Nguyễn Thiện Kế tự là Trung Khả, hiệu Đường Vân, người đương thời cho ông là người hiếu, thuận, hữu, cung, dũng, trực, tài năng xuất chúng, võ nghệ siêu quần. Khi nước nhà gặp nạn ngoại xâm, anh em họ Nguyễn đã vì dân đồng tâm cứu nước. Thiện Kế cùng anh là Thiện Thuật và em là Thiện Dương (tức Lãnh Giang) là những người tham gia bộ tham mưu, chỉ huy nghĩa quân Bãi Sậy, chiến đấu nhiều năm, tiêu diệt nhiều sinh lực địch, làm cho chúng khiếp sợ, nhưng nghĩa quân cũng tổn thất nặng nề. Trong một trận chiến đấu tại Bần Yên Nhân năm 1889, Lãnh Giang hy sinh, Thiện Thuật như mất cánh tay phải.
Năm 1890, Nguyễn Thiện Thuật sang Trung Quốc mưu xây dựng lực lượng, tiếp tục sự nghiệp giải phóng dân tộc, giao quyền cho Thiện Kế. Quân Pháp tập trung lực lượng, liên tục vây quét, thực hiện kế ly gián, khủng bố dã man những người ủng hộ nghĩa quân, tách nghĩa quân khỏi nhân dân làm cho phong trào ngày càng suy yếu. Tuy lực lượng mỏng manh, nghĩa quân vẫn một ý chí phục thù, khi có thời cơ là đánh địch. Trong trận chiến đấu ngày 12/4/1892 tại Bích Khê, Ngô Thấn (thuộc huyện Gia Lương, Bắc Ninh), nghĩa quân Bãi Sậy đã thiệt hại nặng. Sau đó, Thiện Kế bị bắt ở chợ Sơn (Tiên Sơn, Bắc Ninh).
Giặc biết ông là người có tài và uy tín với nghĩa quân nên đã dùng mọi thủ đoạn dụ ông cộng tác với chúng. Ông khảng khái chống lại. Biết không thể thuyết phục được, giặc đã đày ông ra Côn Đảo đến tuổi ngoài 70 mới tha về quản thúc tại quê. Xuân Đào - quê hương cùng nhà cửa, gia đình ông bị triệt hạ, con cháu, họ hàng phiêu bạt, gia tài khánh kiệt. Bị quản thúc ở quê, ông sống cảnh bần hàn nhưng rất khảng khái, thường cởi trần, mặc quần lá tọa, giao du trong làng, những vết sẹo còn nổi cục. Bọn cai lệ quản thúc ông rất kính nể, thường lân la nghe ông kể chuyện đánh giặc. Thủ hạ của ông lui tới thăm nom. Phạm Văn Thụ là người cùng làng, làm Thượng thư triều Nguyễn, trọng khí phách của ông và cũng là tình riêng thường cho người đến biếu quà nhưng ông không nhận. Ông mất năm 1937, thọ 88 tuổi.
Sinh thời ông có làm thơ nhưng đã thất lạc nhiều. Gia đình chỉ còn giữ được bài ca: Trinh phụ ngâm, ca ngợi phẩm hạnh của em dâu là Nguyễn Thị Tú, vợ Nguyễn Thiện Hiển, chồng chết trẻ, ở vậy nuôi con và mẹ chồng trong hoàn cảnh giặc truy lùng, đàn áp, phải nay đây mai đó vô cùng gian nan. Nguyễn Thiện Kế đã giữ trọn đạo hiếu trung với gia đình và dân tộc.
Theo cuốn "Danh nhân Hưng Yên"