延命寺の開基や創建時期は未詳だが、
平安時代中期まで記録をさかのぼることができる。

その後火災で焼失したが、永禄10年(1567)頃に
宇都宮広綱の家臣である、小林豊後守が出城(深津城)を築いた際に、
祈願寺として再建した。

天正4年(1576)には兵火により再び焼失し、
約半世紀後の寛永10年(1633)に再建された。

江戸時代を通じて、深津村(現在の鹿沼市深津)周辺の地域信仰を支えて来たが、
明治24年(1891)に大火により三たび焼失した。

明治34年(1901)に、稲富蓮海大和尚により再建されたが、
このように何度も焼失と再建を繰り返してきたために、
歴史が古い寺でありながら、記録などはほとんど残っていない。

境内には三日月堂を祀っている。仏様は不明。

北へ徒歩で15分ほどの距離にある大日如来(大日堂)の管理も行っている。
その由来は不明だが、一説には延命寺と同等の歴史を持つと言われている。

現在の本堂は以前の住職の時代に建て直されたものだが、
一部に明治期の部材も使われており、当時の工芸技術の高さをしのぶことができる。