社伝によれば、当地には平城天皇皇子・阿保親王の位田があったという。そして天長年間（824年-834年）の旱魃の際、親王は奏請して鏡を賜り、雨乞いを行なったところ大雨が降ったという。現在も残る神宝の「暁の御鏡」（二神二獣鏡）がその時の鏡だと伝わる。延長5年（927年）編纂の『延喜式神名帳』には「摂津国島下郡 溝咋神社 鍬靫」の記載があり、式内社に列している。古くは、東北約500メートルの位置（茨木市学園町）に「上の宮」があって媛蹈鞴五十鈴媛命が祀られており、現在の境内は「下の宮」として玉櫛媛命が祀られていたという。分かれた時期は明らかでないが、室町時代の嘉吉元年（1441年）の古文書には上宮・下宮の地名が見える。下宮が元々の式内社と考えられているが、以後明治42年の合祀まで2宮で祭祀が行なわれていた。志賀剛氏は『式内社の研究』で、上代は上社の溝咋耳命に仕えたのが下社の祭神玉櫛姫であったのが、五十鈴姫が神武天皇の皇后となったので母神の方が有力となり、下社が式内社に昇格したとしている。社殿は文明9年（1477年）に領主・溝咋兵庫介質信が再建し、文禄年間（1592年-1596年）には長谷川式部少輔之が再建した。現在の社殿は寛保2年（1742年）米屋右衛門・米屋喜兵衛が造営したものである。維新まで、境内には神宮寺として密教山不動院名蓮寺（真言宗高野山派）があった。明治5年（1872年）、近代社格制度において村社に列し、明治40年（1907年）神饌幣帛料供進社に指定された。明治42年（1909年）、安威川の東、馬場字宮田にあった溝咋上宮神社に祭られていた3座（媛蹈鞴五十鈴媛命・溝咋耳命・天日方奇日方命）を合祀した。また、同年に二階堂字星見の天満神社（菅原道真）、明治43年（1910年）には大字目垣の荒神社（軻遇突知神・中津彦神・中津比賣神）を境内に移転した。昭和16年（1941年）に府社に昇格した。
創建は不詳。社伝では、第10代崇神天皇の頃に創建されたとしている。当社は祭神節にあるように三島溝咋耳一族を祀っており、『古事記』『日本書紀』の諸伝承との関係が指摘される。『古事記』神武天皇段では、大物主神が勢夜陀多良比売（玉櫛媛）を見染め、丹塗矢に化して比売の陰部を突く。そして比売は驚いたが、その矢を床に置いたところたちまち壮夫となり、比売との間に富登多多良伊須須岐比売命（媛蹈鞴五十鈴媛命）が生まれたという。『日本書紀』神代巻では、媛蹈鞴五十鈴媛命が大三輪神の子と記すとともに、事代主神が八尋熊鰐となって三島溝樴姫（玉櫛媛）のもとに通い、生まれた媛蹈鞴五十鈴媛命が神武天皇の后になったと記す。『日本書紀』神武天皇即位前庚申年8月16日条にも同様の記載があり、ここでは玉櫛媛は三島溝橛耳（溝咋耳命）の娘と記されている。これらの文献を踏まえた上で、さらに当社の境内社には大物主神でなく事代主神が祀られていることから、事代主を奉祀する鴨氏と三島勢力との交流が指摘される。実際、周辺には三島鴨神社・鴨神社といった神社や、鴨村・鴨林といった地名が残り、鴨氏の勢力がうかがわれる。後世になってこの交流が記紀神話に再構成され、出雲系の神が上記の様に強調されたと考えられる。また、三島溝咋耳一族の実態については明らかでなく、三島県主との関係を指摘する説はあるが定かではない。溝は「水」を象徴し、耳は「長」を表すことから、安威川水系の用水に関わる氏族と考えられる。
グラフ理論は、18世紀にレオンハルト・オイラーが創始した学問で、この場合のグラフは頂点と辺の集合である。グラフ G は頂点（ノード、サイトともいう）の集合 V = {v₁, v₂, ..., vₙ} と辺（枝、リンク、ボンドともいう）の集合 E = {e₁, e₂, ..., eₘ} によって記述される。頂点 i に繋がっている辺の本数をその頂点の次数 kᵢ という。右図の例では、頂点1の次数は2、頂点2の次数は3である。頂点と辺のパターンを変えることによって様々な特性を持つグラフが生成される。1959年にポール・エルデシュとアルフレッド・レーニィは、グラフの一種であるランダムグラフを作るエルデシュ＝レーニィモデルを考案した。エルデシュ＝レーニィモデルは、各種の興味深い性質を有し、グラフの解析的な取り扱いを大きく進歩させた。だが、その後はグラフ理論の分野では目立った進展はあまり起きていなかった。1960年代から70年代にかけて社会学で2つの動きがあった。第1は実験社会心理学者スタンレー・ミルグラムによる、いわゆるスモール・ワールド現象、日本語にすれば「世間は狭い」現象を実証しようという試みである。ミルグラムは1967年に考案した実験において、アメリカ内陸部の住人に手紙を渡し、全く面識のない東海岸の受取人へ向けて、郵便ではなく知人（ファーストネームで呼び合うような親しい間柄）経由で転送するように依頼し、届くまでに何人の仲介者が必要かを調べた。結果は、平均して6人を仲介するだけで届くというものであった。この結果は現在では標語的に六次の隔たりと呼ばれる。第2は、社会学者マーク・グラノヴェッターが発見した「弱い紐帯の重要性」と呼ばれる性質である。グラノヴェッターは1973年の論文において、人々が職を探す活動をする際に有効な紹介者となるのは、親友や家族などの身近な付き合いのある「強い紐帯」の間柄ではなく、ごくまれに接するような「弱い紐帯」の間柄であることを見出した。以降、こうした社会的ネットワークの性質は主に社会学の研究対象となってきたが、1998年にブレイクスルーが訪れた。コーネル大学の博士課程の学生だったダンカン・ワッツと指導教官だったスティーヴン・ストロガッツは、多数のホタルの明滅やコオロギの鳴き声が同調する現象を究明する中で、「ワッツ・ストロガッツモデル」（WSモデル）という数学モデルを考案し、同様の性質が映画俳優の共演関係や、電力系統、線虫の神経細胞など、現実世界の様々なネットワークにも共通して存在することを発見した。研究成果は『ネイチャー』に発表され、これに触発された研究によって、インターネット、食物連鎖、さらには論文の被引用関係や言語の文法構造といったネットワークにおいても同様の性質が発見された。こうして、社会学、経済学、情報工学、生物学などの幅広い分野において「複雑ネットワーク」という新たなパラダイムが注目を集めることになった。