夏商周时期，当地百姓将鼎湖峰作为始祖轩辕黄帝祭拜。鼎湖峰，孤石屹立，状如春笋，直刺云天，高大雄伟，形如轩辕黄帝之像，缙云氏族就将其作为始祖轩辕黄帝祭拜。

东晋咸和年间（公元326-334年），在缙云山下已建“缙云堂”，作为祭祀轩辕黄帝的场所。这是有史记载以来，南方人民祭祀轩辕黄帝的最早场所。

唐万岁登封元年（公元696年），武则天封禅嵩山，并在缙云山所在地置一新县，县名冠以黄帝名号——缙云。缙云县从此成为中国版图上的一个行政区划，至今已历1300多年。

唐天宝七年（公元748年），唐玄宗李隆基敕封缙云山为仙都山，敕改“缙云堂”为“黄帝祠宇”。从此，地方官员每年举行祭祀轩辕黄帝活动，民间祭祀更加兴旺。

唐乾元二年（公元759年），时任缙云县令的著名书法家李阳冰篆额祠名“黄帝祠宇”四字（碑存缙云博物馆）。 

宋天禧四年（公元1020年），宋真宗派大臣到仙都祭拜黄帝，并将祈求国运昌盛的“金龙玉简”投放到金龙洞。（1997年出土鎏金铜龙、木简，2022年3月出土金龙一枚，现藏于缙云博物馆。）

宋宝元二年（公元1039年），宋仁宗派两浙转运使叶清臣专程到缙云祭祀轩辕黄帝。

宋治平二年（公元1065年)，宋英宗下诏，以仙都“黄帝祠宇”为核心，进一步扩大建筑规模，并赐名为“玉虚宫”。至此，玉虚宫成为祭祀轩辕黄帝和道学文化活动的共同场所。

南宋景定元年（公元1260年），处州知府安刘奉宋理宗旨意，命道士陈观定迁宫改向，几年后重建而成。

元延佑七年（公元1320年），赵嗣祺受朝廷派遣领五品印章，任处州路仙都山玉虚宫提点，全权掌管玉虚宫，负责每年黄帝祭典活动，玉虚宫（黄帝祠宇）进入昌盛阶段。（2003年，在黄帝祠宇二期施工现场，挖掘出大量的柱础、瓦片。还发现存在不同年代的多层建筑地层结构，其中有一层是保存完好的排水系统。）

至正戊子年（关于1348年），陈性定编集吴明义校正的《仙都志》完成。

清末，黄帝祠宇毁于战火，但民间百姓在黄帝祠宇旧址祭拜轩辕黄帝延续不断。

1998年，缙云重建盛唐风貌的黄帝祠宇并恢复祭祀轩辕黄帝典礼，再现历史上“北陵南祠”格局。恢复祭典以来，每年清明、重阳分别举行民祭和公祭轩辕黄帝活动，24年从未间断。2006年全国政协副主席张思卿派特别代表白煜章、2009年原全国人大常委会副委员长蒋正华、2019年国民党前代主席林政则先生、2021年全国政协副主席刘奇葆等都曾前来参加祭典活动。迟浩田、孟建柱、赵洪祝、李铁映、杨汝岱等党和国家领导人都曾到仙都拜谒黄帝。

2011年，“缙云轩辕祭典”被国务院列入第三批国家非物质文化遗产名录。

2014年，经全国清理和规范庆典研讨会论坛活动工作领导小组审议，并报请党中央、国务院审批，中国仙都祭祀轩辕黄帝大典成为被批准保留的浙江省8个节庆项目之一，主办单位为丽水市人民政府、缙云县人民政府。

2021年，经全国清理和规范庆典研讨会论坛活动工作领导小组审议，中国仙都祭祀轩辕黄帝大典主办单位由丽水市人民政府、缙云县人民政府变更为浙江省人民政府，一年一届。