신라 진흥왕 때 고구려에서 귀화한 승려 혜량(惠亮)이 624년(진평왕 46)에 창건하였다고 전한다. 고려시대인 1348년(충목왕 4)에 신욱(信旭)이 중건하였다. 조선시대에 들어와 1392년(태조 1) 각해(覺海)가 다시 절을 중건했고, 태종 때에도 왕명으로 절을 중수했다. 1702년(숙종 28)에는 추계가, 1789년(정조 13)에는 상희(常曦)가, 1864년(고종 1)에는 연허(蓮虛)가 각각 절을 중수했다. 일제강점기에는 전등사(傳燈寺)의 말사였고, 1950년 한국전쟁 후 폐사되었다.
연경사는 제릉(齊陵)의 원찰로 지정되면서 조선 초기부터 왕실의 후원을 받으며 발전하였는데, 제릉은 정종 때 추존된 태조의 정비 신의왕후(神懿王后) 한씨(韓氏)의 능이다. 태종 때에는 노비 20구, 토지 100결을 하사받았고, 왕명으로 절을 중수하였다. 1424년(세종 6)에 국가에서 불교계를 선·교 양 종의 36사로 정리할 때 교종에 소속되어 전지 400결과 노비 200구를 받았다.
신라시대에 창건된 사찰로 조선 초에 왕실의 원찰로 지정되면서 국가로부터 상당한 물적 지원을 받으며 발전하였다.