社伝によれば、1211(建暦元)年に船山城主･片桐小八郎為安が大和国三輪より大己貴命を遷座し、のちに諏訪上社建御名方命，下社事代主命を勧請したといわれる。境内は船山城の北隅にあたり、守護神として御射山神社を祀った。
　片桐御射山神社は諏訪大社の末社の一つであり、拝殿の前には四本の御柱を建てられている。7年に一度行われる御柱祭は松川町上片桐･中川村片桐･飯島町七久保･中川村葛島の上下伊那4地区合同で行われる。
　片桐御射山神社のほか、長野県内には旧御射山神社(諏訪市四賀霧ケ峰)，御射山社(諏訪郡富士見町原村)などがある。