724년(성덕왕 23)에 雲巖寺의 삼법화상이 터의 지기가 뛰어나므로 육조의 정상을 묻고 당우를 지은 것이 암자의 시초이다.

그 후 110년이 지나서 眞鑑國師가 중창하였다, 국사암이라는 寺名도 진감국사와 관련이 깊은데, 신라 민애왕이 중창주인 진감선사를 스승으로 봉하여 진감국사라 칭함으로 인해 국사암이라 부르게 되었다. 또한 상주 장백사(현 남장사)에서 지리산으로 온 진감국사가 삼법화상의 난야터에 당우를 세운 것이 국사암으로, 오히려 본사 쌍계사보다 먼저 건립되었다고 한다. 또한 암자에는 진감선사가 짚고 다니던 지팡이를 꽂아 두었더니 살아서 나무가 되었다는 천년 넘은 느릅나무가 있어 이를 증명하는 듯하다.

1894년에 작성된 智異山 國師菴記 에 따르면, 1711년(숙종 37)에 義森스님이 弘運 · 衍敏 두 스님과 함께 1714년까지 전각을 짓고 푸른 기와를 얹어 4존상을 봉안 · 장엄하였다. 뒤를 이어 龍潭 · 何山 · 龍隱스님 등이 차례로 중창 · 중수를 거듭하였다고 하나 자세한 기록이 없어 어떠한 형태였는지는 알 수 없다.

현존하는 당우로는 文殊殿 · 人法堂 · 산신각 등이 있는데, 인법당 · 문수전 · 산신각 · 대문 등은 1980년경에 고산스님이 모두 새롭게 중건한 것이다. 문수전에는 최근들어 목조로 조성한 문수 · 보현보살과 동으로 조성한 지장보살좌상을 비롯하여, 문수 · 보현보살탱 및 신중탱 등이 있다. 인법당은 ㄷ 자형 구조로 되어 있고 여러 전각의 현판이 있는데, 편액에는 국사암 · 명부전 · 칠성각 · 옹호문 · 염화실 등이 있어 예전 암자의 규모를 짐작하게 한다. 주존으로 모셔진 목조여래좌상은 조선 후기에 조성한 것이다. 현재 탱화들은 사진으로 걸려 있고, 원래 봉안되어 있던 붉은 바탕에 그린 아미타후불탱과 지장탱 · 신중탱 · 칠성탱은 도난 등의 이유로 쌍계사 성보전에 이관되어 있다.

쌍계사 성보전으로 이관되어 있는 탱화들을 간략하게 살펴보면 다음과 같다. 1781년(정조 5)에 조성된 아미타후불홍탱과 제석천룡탱은 通政 晟察스님이 주지로 있을 때 取一스님이 화주가 되어 조성한 것이다. 전자는 금어 咸湜스님이 그린 것으로, 함식스님은 이외에도 같은 해에 그린 쌍계사 삼세후불탱 3축과 삼장탱 조성에도 동참하였다. 후자는 화기에 ‘帝釋天龍合位’라 기록되어 있어 제석천룡탱임을 알 수 있는데, 금어 評三스님과 察森 · 極讚 ·出定 · 戒卓 스님 등이 조성하였다. 평삼스님은 쌍계사 삼세탱 가운데 아미타탱과 석가모니탱에는 편수로 참여하였고, 약사탱에는 화주로 참여하였으며, 삼장탱은 화주 겸 편수로 참여하고 있다. 1897년에 조성된 칠성탱의 화기를 보면 본암질로 24명의 승려들이 있는 것으로 보아 당시 많은 스님들이 머물면서 수도 정진하였던 것으로 짐작된다.