　当地は、元禄年間（1688-1704）以前に新井宿から分村し西新井宿村と称するようになった。近世の新井宿村と西新井宿村は今も川口市の大字として継承され、日光御成道（県道大宮・鳩ヶ谷線）が両大字の境界となっている。
　当社は、この日光御成道に面して鎮座し、すぐ隣には旧別当真言宗宝蔵寺がある。その立地から見て、当社の創建は日光御成道が整備された江戸初期のことと考えられ、宝蔵寺の僧がかかわっていたものであろう。宝蔵寺は「風土記稿」に「寛文2年（1662）6月8日寂せし源海と云僧より以上の世代を伝えず」と記されている。
　文化3年（1806）の「日光御成道分間延絵図」を見ると、街道の西側に西新井宿村の鎮守氷川明神と別当宝蔵寺、東側に新井宿村の鎮守子聖権現（現子日神社）と別当多宝院という形で、両村の社寺が街道を挟み対面して描かれている。また、両社の鳥居の傍らには高札が立ち、街道を往来した人々が足を止めた所であったことがわかる。
　文久元年（1861）に本殿が改築され、同3年（1863）には拝殿が改築されたと伝えられる。
　明治6年に村社となり、明治末年までに新井宿の村社子日神社をはじめ、大字西新井宿内の雲井社・比叡社・飯縄社・稲荷社・姥神社の計6社が合祀された。なお、子日神社は昭和23年に復祀された。