創立年代不詳。『三代實録』元慶7年（883）12月条に「伯耆国正六位上天照高日女神―略―従五位下」の記述がある。

当社は天照高比賣神を祀ったとする口碑があるが、近世の棟札、裁許状、社領證文等には、日吉津村大神宮、伊勢宮、天照皇大神宮等の名称が用いられており、天照皇大御神を祀ったと思われる。

『伯耆誌』、『旧神社誌』に考証のあるとおり、当社の祭神は昔は天照高日女神（下照比賣）であり、天照の二文字の故に後世天照大御神と変って行ったが、古伝失い難く主祭神二柱としたことが考えられる（二社合祀の説もある）。

往古より蚊屋庄大社として地方の崇敬篤く、29ヶ村の氏子を有した。天文14年（1545）、尼子氏が社領として日吉津浜田を付け、社殿を造営している。

永禄10年（1567）の文書は尾高城主杉原盛重の崇敬の様を記し、天正19年（1591）には吉川氏が社領40石5斗1合を寄付。

中村伯耆守の時にも45石7斗7升4合の社領が寄進され、寛永10年（1633）に藩主池田氏は社領6石8斗3升1合を寄進、その後も寛文8年（1668）に5石余、宝暦5年（1755）に16石余を加増している。

明治初年に地名に因んで蚊屋島神社と改称し（和名抄に蚊屋郷の名がある）、境内摂末社6殿10神（豊受姫命以下の諸神）と日吉津の恵美須（大己貴命事代主命）を合祀した。

大正5年に日吉津村富吉の今村神社（もと荒神素盞鳴命）、今吉の今吉神社（もと金比羅宮　金山彦命　天照皇大御神）を合併、同6年に五千石村福市字秀坂の秀阪神社（もと荒神　素盞鳴命）を合併した。