鎌倉時代の寺社縁起『諸山縁起』に「玉木宿」とあるほか、『金峯山本縁起』に挙げられる百二十宿の中に「玉水宿」の名で記され、室町時代には入峯の宿となった。大峯・金峯・熊野を結節する要地として順峯・逆峯のいずれの大峯奥駈行においても重視され、その過程において社寺としてのかたちを得たと考えられる。江戸時代の聖護院門跡の大峯奥駈行においては峯中結願所として終点になっていた。
明治の神仏分離に際しては、十津川村内の他の寺院の例に漏れず、玉置山の仏教諸堂は破壊され、仏像なども破棄された。玉置山参道入口のある大峯奥駈道の本宮辻の近くには、「十津川五十余ヶ寺供養塔」なる文字の記された卒塔婆が今日に残っている。
宿としての玉置神社.
しかし、近世に大峯奥駈の形骸化が進むにつれ、信仰のあり方は変わった。金剛童子、大日堂、不動堂といった堂舎は依然存続したものの、大日如来は信仰の中心ではなく、阿弥陀如来は顧みられず、かわって国之常立（地蔵菩薩）・伊弉諾尊（千手観音）・伊弉冊尊（毘沙門天）の玉置三所権現が中心となり、社地も今日の境内に相当する範囲に退転した。
玉置山の自然と社地の構造.
また、露頭の西端にある乳岩と呼ばれる巌には、鳥居のみを設けて白山権現を祀る白山社の磐座となっており、玉置山における磐座信仰の古い形を伝えるものである。反対側の東端の支尾根には峯中路が走り、その途中に玉石社と呼ばれる地主神の祭壇が設けられている。聖域の根本的な要素である枕状溶岩露頭を峯中路から拝礼しようとする場合、玉石社の祭壇は適所であることから、本来は拝所であったと見ることができる。
玉石社は玉置神社の奥社であるとされる（『玉置山縁起』）が、今日では玉石社の神体である枕状溶岩の周囲に人工的な作為が相当に加えられており、自然石を自然の状態で拝礼することを重んじる山岳修験の本来の思想からは異質な状態であることから、遅くとも近世後期にさかのぼる造作の可能性が指摘されている。今日の社殿は枕状溶岩露頭を背後に背負った位置にある。露頭直下は傾斜が急で地すべりを起こしやすく、堂舎を営むには無理があることから、斜度が緩やかになる現在地まで標高を下げたのであろうが、しかし、そのことは本来の礼拝対象である「玉木（玉置）」が何であるかを分かりにくくし、霊地の根元を不明確にしてしまったと考えられている。
宝冠の森.