2009년 10월 15일에 천연기념물로 지정되었으며, 2012년 태풍 볼라벤으로 인한 강풍 피해 및 생리적 노쇠 등에 의한 복합적인 원인으로 완전히 고사(枯死)하여 2015년 3월 12일 지정 해제되었다. 영휘원 산사나무는 한 아름이 훨씬 넘는 큰 규모에 줄기의 모습도 특이하고 수형 또한 아름다워 우리나라의 산사나무를 대표하였다. 조선 제26대 고종황제의 후궁이며 영친왕의 생모인 순헌귀비(純獻貴妃) 엄씨(嚴氏)의 무덤 앞에 위치하였다.
수령은 150년으로 추정된다. 나무의 높이는 9m, 가슴높이의 줄기둘레는 2.03m이다. 수관 폭은 동서 방향이 10.6m, 남북 방향이 11.2m이다. 원줄기는 거의 직립해 있다. 지면에서부터 약 4.5m 높이의 분지부까지 줄기 표면에 깊은 골이 일정하게 종으로 생겨 마치 여러 개의 작은 줄기들이 하나로 촘촘히 묶여있는 것처럼 보인다.
수관은 상층 중앙부에서 고사지 절단이 있었던 듯 다소 엉성해 보이는 곳도 있지만, 지상 약 4.5m 높이에서 많은 가지가 사방으로 뻗었기 때문에 나무 모양이 거의 반구형(半球形)을 이룬다. 나무는 영휘원(永徽園) 앞 평탄지에 있어서 북쪽으로는 탐방로 건너에 영휘원의 잔디밭이 이어지고, 주변도 탐방로와 녹지대로 잘 가꾸어져 있다.
보호울타리는 없고 나무 주위에 직경 23m 정도의 원형 경계석을 둘러놓고 약 2030㎝ 두께로 복토를 한 후 맥문동을 심어 놓았다. 지표 토양은 사질양토로 되어있다. 주위가 다소 낮아지는 지형이므로 배수 상태는 좋을 것으로 보인다.
산사나무는 산지에서 자라는 낙엽 활엽수로서 키가 약 6m까지 자라는 것으로 알려져 있으나 이 나무는 키가 9m에 달한다. 가지에 가시가 있기는 하지만 5월에 나무를 덮을 듯이 많이 피는 백색 꽃이 아름답다.
가을에 붉게 익는 열매도 아름다울 뿐만 아니라 당도가 높아서 먹을 수 있으며 약재로도 쓰였기 때문에 옛날부터 주변에 심어 가꾸어온 나무이다. 생활 방식의 변화와 더불어 산사나무의 평가는 절하되었고 큰 나무들도 주변에서 차츰 사라지게 되었다.
이곳 영휘원의 산사나무는 현재까지 알려진 산사나무 가운데서 보기 드물게 큰 노거수이며, 영휘원이라는 역사 문화 공간에서 자라온 나무라는 점에서 그 대표성이나 문화적 가치가 인정된다. 이 나무와 관련된 특별한 전설이나 유래 등은 아는 이가 없고 관련된 민속행사도 없다.