明治11年（1878年）にそれまでの歴代天皇や主たる皇族の忌日を春と秋に纏め奉祀して以降、毎年行われている。

元々この日に最も近い戊の日は、社日として氏子が氏神たる神社に参詣し、春は五穀豊穣を祈り、秋は実りある収穫に感謝する習わしがあった。

明治11年（1878年）6月5日改正の年中祭日祝日ノ休暇日ヲ定ム（明治11年6月5日太政官布告第23号）により、春季皇霊祭（春分日）と秋季皇霊祭（秋分日）が祝祭日（休日）となった。

明治41年（1908年）9月19日公布の皇室祭祀令により、春季皇霊祭・秋季皇霊祭ともに大祭に指定された。