1985년 전라북도(현, 전북특별자치도) 기념물로 지정되었다. 남고사는 고구려연개소문(淵蓋蘇文)이 도교를 수입한 데 반발하여 전주 고덕산(高德山)으로 망명한 열반종의 창시자 보덕화상(普德和尙)의 10대 제자 가운데 하나인 명덕화상(明德和尙)이 현 남고산성 안에 창건한 사찰이다.
10대 제자는 고덕산을 중심으로 한 인근지역에 각자 한 곳씩 10개의 사찰을 창건하였다고 하는데, 남고사도 그 중의 하나인 셈이다.
처음에는 남고연국사(南固燕國寺)라 하였으나, 중간에 ‘연국(燕國)’이라는 말이 없어지고 남고사가 되었다. ‘연국’은 ‘나라를 평안하게 한다’는 뜻으로서 산성 안에 위치한 사찰에 그렇게 붙여 쓰는 경우가 많다. 영조 때 편찬된 『여지도서(輿地圖書』에는 남고사라 되어 있는 것으로 보아, 남고사라 부르게 된 것은 18세기 후반 이후로 추정된다.
전주의 동쪽에는 동고사가 있었고, 서쪽에는 서고사, 남쪽에는 남고사, 그리고 북쪽에는 북고사가 배치되어 있었다고 한다. 이는 전주의 사방을 수호하는 방위와 일치하고 있어서 방위신앙의 성격이 짙다고 여겨진다. 따라서 남고사는 이러한 사방수호(四方守護)의 기능을 지닌 사찰 가운데 하나이다.
후백제를 세운 견훤이 산성을 쌓고, 사고사찰(四固寺刹)을 지었다는 이야기도 전하는데, 견훤이 전주의 동서남북 사방을 진압하기 위하여 사고사찰을 지어 그 이름을 동고사 · 서고사 · 남고사 · 북고사로 하였다는 것이다.
남고사는 고려시대까지는 교종(敎宗)계통의 사찰로 내려오다가 조선조 세종 때 모든 불교 종파를 통합하여 48개의 사찰만 공인하게 되었을 때 탈락되어 사세(寺勢)가 크게 위축된 것으로 추정된다. 임진왜란 이후 선종이 크게 번성하자 선종계(禪宗系)의 사찰이 되었다.
남고사지는 현재 남고사 대웅전 우측(서쪽) 전방의 건물이 있는 곳이다. 현 건물의 건립 연대는 약 100년 전 내외로 추정되며, 석가모니불을 주불로 우측에 약사불이 봉안되어 있다.