대한불교조계종 제3교구 본사인 신흥사(神興寺)의 말사이다. 원효(元曉)가 설악산에 와서 처음 일출암(日出庵)을 짓고 2년 후인 689년(신문왕 9)에 이 절을 창건하였으며, 이어서 청련암(靑蓮庵)을 세웠다고 전한다.
그러나 원효는 686년에 입적하였으므로 창건연대에는 신빙성이 없다. 그 뒤 1690년(숙종 16)에 취원(聚遠)이 중건하고 영천사(靈泉寺)라 하였다가 1887년(고종 24)에 지화(知和)와 도윤(道允)이 중수한 뒤 다시 영혈사라 하였다. 6·25 때는 치열한 설악산전투를 겪으면서도 전화를 면하였다. 원효가 이 절에서 낙산사 홍련암(紅蓮庵)까지 선장(禪杖)으로 샘물줄기를 끌어갔다는 설화가 전한다.
현존하는 당우로는 정면 3칸, 측면 2칸의 원통보전(圓通寶殿)과 산신각·요사채 등이 있으며, 원통보전 안에는 관세음보살이 봉안되어 있다. 이 밖에도 조선시대의 것으로 추정되는 석종형(石鐘型) 및 팔각원당형(八角圓堂型)의 화강암제 부도(浮屠) 3기가 있다.