대한불교조계종 직할교구 본사인 조계사(曹溪寺)의 말사이다.
671년(문무왕 11) 원효(元曉)가 창건하였다. 고려 공민왕 때 나옹(懶翁)이 이 절에 머물며 수도하였다. 그러나 1597년(선조 30) 정유재란 때 병화로 소실된 채로 있던 것을 1624년(인조 2) 무공(無空)이 중수하였다. 1780년(정조 4) 최백(崔伯)과 궤징(軌澄)이 중수하였고 단청했으며, 1830년(순조 30)에는 추담(秋潭)이 중창하였다.
그 뒤 1880년(고종 17) 영성(影惺)과 경선(慶船)이 판관(判官) 하도일(河道一)의 주선으로 왕실의 하사금을 받아 중수했으며, 1918년 4월에는 주지 금운(錦雲)이 중수하였다. 1950년 6·25 때 일부 건물이 소실했으나, 도원이 불사를 일으켜 사격을 크게 신장시켰다.
이어 1985년 대웅전과 오백나한전, 설법전을 새로 지었다. 나한도량으로 유명하다. 건물로는 대웅전과 오백나한전, 삼성각, 약사전 등이 있다. 오백나한전 안에 2012년 서울특별시 유형문화재(현, 유형문화유산)로 지정된 석조약사여래삼불좌상, 약사전 안에 2006년 서울특별시 문화재자료(현, 문화유산자료)로 지정된 석불좌상이 있다.
또한 대웅전 안에는 후불탱화를 중심으로 천불탱화, 신장탱화, 지장탱화가 봉안되어 있으며 삼성각 안에는 칠성탱화와 산신탱화, 독성탱화가 봉안되어 있다. 유물로는 2006년 서울특별시 유형문화재로 지정된 학림사 삼신불괘불도(三身佛掛佛圖)와 석종형(石鐘形) 부도 2기가 있다.