대한불교조계종 제2교구 본사인 용주사(龍珠寺)의 주1이다. 사적기(事蹟記)에 의하면 638년(선덕여왕 7) 해호(海浩)가 창건하여 영원암(靈源庵)이라 하였고, 당시 수마노석(水瑪瑙石)으로 약사여래 좌상(藥師如來 坐像)을 조성하여 봉안하였다고 한다. 사적기의 창건 연대에 따르면 이천시 내에서 가장 오래된 사찰이다.
그 뒤 1068년(문종 22) 혜거국사(慧炬國師)가 중창하였는데, 그때 심은 은행나무는 아직도 살아 있다. 조선시대에는 1577년(선조 10) 사명대사(四溟大師)가 주2, 1693년(숙종 19)에는 동계(東溪)가 중건하였으나 그 뒤에 폐허가 되었다. 1825년(순조 25) 인암(仁巖)이 영안부원군(永安府院君) 김조순(金祖淳)의 희사를 받아 절을 중창하고 사찰명을 영원사라 하였으며, 1854년(철종 5) 천통(天通)이 중건하였다. 근대에는 1911년 보은(普恩), 1931년 언우(彦佑)가 각기 중창하였으나 6.25전쟁으로 폐허가 되었고, 다시 1968년에 비구니 선혜(善慧)가 중창하여 오늘에 이르고 있다.
현존하는 당우로는 대웅전 · 명부전 · 유리보전 · 산신각 · 주3 · 범종각 등이 있다. 사찰의 중심 건물인 대웅전은 1975년에 주지 성근이 신축하였다고 하는데, 팔작지붕에 전면 5칸, 측면 3칸 규모이다. 최근에는 2017년에 총 건축 면적 320평, 지하 1층, 지상 3층 규모로 후원 요사채인 정심당이 건립되었다.
국가유산으로는 석조약사여래좌상과 범종(梵鐘)이 있다. 약사여래좌상은 대웅전 좌측에 있던 약사전(藥師殿)에 안치되어 있었는데, 1985년 지금의 자리에 옮겨 유리보전을 신축하고 주4. 이때 파손되어 있던 두상 부분을 새로 조성하였다고 한다. 불상의 높이는 118cm, 어깨폭 71cm, 무릎폭 105cm, 대좌의 높이는 94cm이며, 주5의 독특한 주6 주름 등이 눈길을 끈다. 1986년에 이천시 향토유적 제12호로 지정되었다. 사적기에 의하면 사찰이 창건될 때 건립되었다고 하지만, 양식적으로 신라 말 고려 초에 제작된 것으로 추정된다.
또, 대웅전 안에 있는 범종은 1769년(영조 45)에 광주 대진사(大眞寺)에서 조성한 전형적인 조선 중기 범종이다. 지름 38㎝에 높이 58㎝로 규모가 작으며, 음통이 없고 용뉴[龍紐:鐘頭 부분의 장식]도 고리모양으로 형식화하였으나 조성 연대가 분명하여 보존 가치가 있다.
그 외에 고려 중기에 조성된 것으로 추정되는 갈산리 석불입상이 있다. 이 불상은 원래 이천시 갈산동에 위치한 폐사된 미륵사로 올라가는 초입에 있었는데, 2019년에 보존 처리를 한 후 영원사로 이전되었다.