御祭神は誉田別尊(ほんだわけのみこと)（応神天皇）、息長足姫尊(おきながたらしひめのみこと)（神功皇后）、比賣神(ひめがみ)（田心姫命(たごりひめのみこと)、湍津姫命(たきつひめのみこと)、市杵島姫命(いちきしまひめのみこと)）。
１３１年に成務天皇が高穴穂の宮に即位したとき、武内宿禰(たけうちのすくね)に命じて大嶋大神を祀ったのが始まりと伝わる。()

２７５年に応神天皇が奥津嶋神社から還幸の際、社の近辺に御座所を設け休憩した。その後、この仮屋跡に日輪の形を二つ見るという不思議な現象があったので、祠を建て、日群之社八幡宮と名付けられたという。
６９１年に藤原不比等が参拝し、「天降りの 神の誕生の八幡かも　ひむれの杜に なびく白雲」と詠んだ和歌にちなんで比牟禮社と改められたと伝わる。
９９１年に一条天皇の勅願により、八幡山（法華峰）に社を建立し、宇佐八幡を勧請して上の社を祀った。さらに１００５年には遥拝社を山麓に建立し下の社と名付けた（現在の社殿は下の社に相当）。()

１５８５年に豊臣秀次公が八幡山城を築城するため、上の社を下の社に合祀し、その代替地として日杉山に祀りなおすこととなった。ところが１５９５年秀次公は高野山で自害したことにより、日杉山には建立されず現在のように一社となった。なお秀次公ゆかりの八幡山城は廃城となったが、城下町は近江商人の町として発展し、当社はその守護神として崇敬を集めた。
そして１９６６年（昭和４１年）に神社本庁の別表神社に加列され、日牟禮(ひむれ)八幡宮と改称した。
二大火祭の「左義長祭」と「八幡祭」は国の選択無形民俗文化財である。()