고산사의 연혁은 확실히 알려져 있지 않으나 사찰에서 전하는 바로는 신라 정강왕(定康王) 원년(886)에 도선국사(道詵國師)가 창건하고 1636년(인조 14)에 수등대사(守登大師)에 의하여 중건된 것으로 알려져 있다. 대웅전을 수리할 때 법장산 법장사(法藏寺)라는 상량문이 발견되어 고산사의 옛 이름이 법장사였음을 알 수 있다.

현재 고산사 경내에는 대웅전을 중심으로 그 뒷편에 정면 1칸, 측면1칸으로 된 산신각과 대웅전 우측으로 면하여 ㄴ자형의 법당과 요사가 있고, 대웅전 앞 좌측으로 2기의 부도가 있다. 건물의 위치와 석탑으로 보아 고려시대 절로 짐작된다.

대웅전은 앞면 3칸, 옆면 3칸이며 겹처마 맞배지붕이다. 지붕 끝에 서까래를 하나 더 올려 놓은 겹처마로 되어 있다. 공포의 구성은 내4출목, 외3출목으로 내부의 출목수를 외부보다 더 많게 한 조선후기의 건축양식을 보여주고 있다. 또한 건물의 양 측면 기둥 사이에 공포가 1개씩 배치되어 있는 것으로 보아 원래는 지금과 같은 맞배지붕이 아니라 팔작지붕이었던 것을 알 수 있다.

건물의 내부에는 우물마루를 깔고 건물의 좌단인 서편으로 불단을 조성하여 동향한 석가여래 1구를 안치하였다. 후불탱화는 1815년(순조 15)에 청도 운문사(雲門寺)에서 조성한 것이다. 법당 내부에는 연화문양과 용이 특히 많이 장식되어 있는데, 내부공간이 이처럼 장식으로 화려해지는 것은 조선중기 이후부터 나타나는 경향이다.