空海（弘法大師）自ら観音像を刻んで草堂に安置したのが当寺のはじめといわれていますが、斉衡年間（854～857）左大臣藤原緒嗣が伽藍を造営したとも伝えられています。1234年（文暦1）後堀河上皇を当寺に葬るなど歴朝の崇敬を得て栄えていました。伽藍は応仁の兵火で焼失してしまいましたが、その後、復興されて現在に至っています。本堂には空海作と伝える十一面観音像を安置しています。
寺域は幽静で郭公鳥の名所として名高く本堂背後の墓地には慈円僧正、藤原忠道、同長家の墓と称せられる見事な石造宝塔三基があります。

頭の観音様として、頭痛封じ・ぼけ封じのご利益を授かることでも有名です。
後白河法皇（第77代）は酷い頭痛の持病を抱え、今熊野観音寺に頭痛平癒を願い続けていたある夜、法皇の枕元に現れた観音様は、法皇に光明を指しました。すると、頭痛は嘘のように治っていたそうです。
それ以降、頭痛封じや学業成就など頭に関係する信仰を集め、授与所では付けて寝ると様々なご利益があるという枕カバーが授与されています。