御祭神は、高橋大神(たかはしおおかみ)、火宮大神(ひのみやおおかみ)、雨宮媛命(あまみやひめのみこと)と御妃神二座・御親族神十六座を奉祀する。
主祭神の高橋大神(たかはしおおかみ)、火宮大神(ひのみやおおかみ)と阿蘇大宮司家祖神の彦御子神(ひこみこのかみ)は兄弟で、阿蘇国造速瓶玉命(はやみかたまのみこと)と雨宮媛命(あまみやひめのみこと)の子とされる。()

社記によれば太古の昔、高橋大神(たかはしおおかみ)、火宮大神(ひのみやおおかみ)の兄弟は、父祖阿蘇大神健磐龍命(たけいわたつのみこと)より小国郷開拓の命を受け、農耕を起こし、衆庶に衣食住や殖産興業等の生活根源を教え、郷土開発先駆の多大な功績を残した。
この御聖徳と御功業を敬仰し、第１６代仁徳天皇の御代に高橋大神(たかはしおおかみ)を祀り、第１８代反正天皇の御代に火宮大神(ひのみやおおかみ)を祀り、これより両神社の御社名が始まったと伝わる。()

社司年代記に、平安朝の９４７年（天暦元年）や鎌倉時代の１２８１年（弘安４年）に造営、応仁・文明の後、兵乱相続き社殿廃毀焼亡とあるが、古文書も焼失のため詳細は不明である。
本殿は１６８９年（元禄２年）再建。１９１３年（大正２年）に改築のため宮山を切り開き、本殿を解体移築し、拝殿・楼門が新築される。
１９９１年（平成３年）台風のため倒伏の杉大木により、楼門倒壊、本殿屋根、社務所が大破したが１９９７年（平成９年）１０月再建された。()

鏡ヶ池　両神社の西へ約３００ｍ行くとある。
平安時代、醍醐天皇の孫娘小松女院が、清少納言の兄清原正高公を慕って当地を訪れ、この池に大事な鏡を沈め、正高公に再会できるように祈ったという。()