대한불교조계종 제18교구 본사인 백양사(白羊寺)의 주1이다. 통일신라시대에 원효(元曉)가 창건하여 미륵원(彌勒院)이라고 했다. 신라 말에 도선(道詵)이 중창하였고, 고려시대 거란이 침략해 왔을 때 고려대장경의 각본(刻本)을 이 절로 옮기기로 했는데, 이때 신왕사(神王寺)라고 바꿔 불렀다. 1358년(공민왕 7)에 중수하였으며, 1789년(정조 13)에 몽수(夢守)가 중창하여 오늘에 이르고 있다. 일제강점기에는 1940년에 건물이 퇴락하여 신도들이 모금을 해서 불당(佛堂)을 신축하기로 결정했다는 기사가 보일 뿐, 그 외 중창과 관련한 사정은 자세하지 않다.
심향사라는 이름이 언제부터 쓰였는지는 분명하지 않다. 다만 『신증동국여지승람』과 『여지도서』에는 나주 신왕사라고 기록되어 있고, 1789년에 중수한 법당 상량문에는 신왕사와 심향사의 이름이 동시에 보이고 있어, 적어도 18세기 후반부터는 심향사라고 불리기 시작했던 것으로 추정된다.
현존하는 당우로는 미륵전(彌勒殿)과 대웅전(大雄殿) · 주2 등이 있다. 미륵전은 정면 3칸, 측면 2칸의 맞배지붕 건물로서 1976년 8월에 장마로 인해서 붕괴된 것을 1977년 10월에 재복원하였다. 내부에는 고려시대 작품으로 전라남도 유형문화유산으로 지정된 석조여래좌상이 봉안되어 있고, 주3와 1910년에 그린 지장탱화(地藏幀畵)가 있다.
대웅전은 정면 3칸, 측면 2칸의 맞배지붕 건물이며, 대웅전 안에 봉안된 아미타여래 좌상은 베[布]에 칠을 한 주4로서 2008년에 보물로 지정되었다. 이 불상은 조선시대 작품으로 알려져 있는데 매우 단아한 자세를 취하고 있다. 또 대웅전 안에는 후불탱화를 비롯하여, 1910년에 그린 독성탱화(獨聖幀畵), 조선 후기의 민화적 성격을 띤 주5 등이 있다.
이 밖의 문화유산으로는 미륵전 앞에 있는 삼층석탑이 있고, 미륵전 앞에는 500년 전에 심었다는 팽나무와 모과나무 두 그루가 있다. 또, 1963년에 모두 보물로 지정된 나주 북문 외 삼층석탑과 나주 서성문 안 석등도 원래는 이 절에 있었던 것으로 현재 국립중앙박물관에 다시 옮겨 보관하고 있다. 이 절 일원은 1984년 전라남도 문화재자료(현, 문화유산자료)로 지정되었다.