創建年は定かではないが、現在地である城山の北東にあった楠(現在の千種区春里町の南端)に創建されたといわれ、永禄年間(1558～70年)には天野重次が社殿を修造している。
　1548(天文17)年に城山には織田信秀によって末森城が築かれたが、その後、城主となった子の織田信行は、1553(天文22)年に加賀の白山比咩神社から分霊を迎え、城内に白山社を祭った。これが城山八幡宮の始まりとされる。
　1908(明治41)年、城山にあった白山社は八幡宮に合祀され、同時に末森村にあった浅間社，山神社，一ノ御前社も八幡宮に合祀された。1912(明治45)年には、白山社旧地である城山一帯が氏子崇敬者の浄財寄進によって八幡宮の所有地となり、1936(昭和11)年に城山に遷座した。1956(昭和31)年、社名を現在の城山八幡宮に改称している。
　祭神は、主祭神が譽田別命，息長帯比賣命，帯中津日子命、合祀神が木花開耶媛命，大山祗神，菊理媛命，伊邪那岐命，伊邪那美命である。
　境内には、本殿，祝詞殿，幣殿，拝殿，神楽殿，廻廊、そして山神社(祭神:大山祇神)，神明社(祭神:天照大神)，津島社(祭神:建速須佐之男命)などがある。また、｢連理木｣と呼ばれる御神木があり、これは幹周り3m53cm,根周り4m30cm,樹高15mと名古屋市内最大のアベマキで、一度分かれた幹が再び連なって、さらに伸びていくという珍しい成長をした樹木である。このような連理木は、古来より吉兆とされ、夫婦円満や縁結びの御神木として信仰されている。