唐代，佛教传入，陵前建有佛寺，名曰“唐兴寺”，然而陵前“时有奉祀”。炎帝陵自宋太祖乾德五年建庙之后，迄今已有千余年历史，随着历代王朝的兴衰更替，炎帝庙也历尽沧桑，屡建屡毁，屡毁屡建。
宋太宗太平兴国年间，朝廷将事官虑炎帝陵地僻路险，舟车不便，奏请将炎帝庙迁至茶陵县城南，宋太宗诏许，即移鹿原陂炎帝庙于茶陵县城南五里处。此后凡二百余年，朝廷官府祭祀炎帝神农氏的活动，均在茶陵县城南炎帝祠庙进行，鹿原陂炎帝庙几近湮没。宋孝宗淳熙十三年，衡州守臣刘清之鉴于炎帝陵没有炎帝庙，反而保留唐代的佛寺，有点不伦不类，于是奏请朝廷，废陵前唐兴寺而重建炎帝庙。宋宁宗嘉定四年，析茶陵军之康乐、霞阳、常平三乡置酃县。此后，炎帝陵所在地鹿原陂即属酃县境地，隶属衡州府管辖。至淳八年，湖南安抚使知潭州陈奏请朝廷为炎帝陵禁樵牧，设守陵户，并对炎帝祠庙进行了一次大的修葺。
宋代以后，元代近百年间，朝廷只有祭祀炎帝陵的活动，而未有诏修炎帝陵庙的记载。
明代，有关炎帝陵庙的修葺，史书记载颇详。较大规模的修葺有三次：第一次是洪武三年。明太祖朱元璋即位后，诏命遍修历代帝王陵寝，由此炎帝陵庙也得到了一次全面修葺。第二次是嘉靖三年，由酃县知县易宗周主持。这次重修是在原庙旧址上拓宽兴建，基本上改变了旧庙原貌。第三次是万历四十八年。酃县县令派人于路旁募款，发起重修。新庙规模虽因循旧制，但庙貌大为改观。
清代对炎帝陵庙的修葺，有据可查的约有9次。清世祖顺治四年，南明将领盖遇时部进驻炎陵，屯兵庙侧，炎帝陵庙惨遭破坏。是后，当地官民士绅及时进行了补葺，但由于战争频仍，资金缺乏，修葺未能完善。康熙三十五年，清圣祖玄烨遣太仆寺少卿王绅前来炎帝陵告灾致祭。王见陵庙栋宇损坏严重，入告于朝，奏请修葺，圣祖准奏。由酃县知县龚佳蔚督工，整修一新，但是未能恢复前代规模。
雍正十一年，知县张浚奉文动用国帑，按清王朝公布颁行的古帝王陵殿统一格式重建，陵庙也统称陵殿而正其名。这次修建奠定了炎帝陵殿的基本形制，形成了“前三门——行礼亭——正殿——陵寝”的四进格局。整座陵殿为仿皇宫建筑，气势恢宏，体现了华夏古代建筑的传统特色。
清朝最大的一次修复是在道光十七年，由知县俞昌会主持、当地士绅百姓募资捐款所进行的一次重修。重修工程自孟夏开始，年底竣工，费时 8个月有余。这次重修后的炎帝陵殿，高大宽敞，金碧辉煌，庄严肃穆，蔚为壮观，各附属建筑，依山傍水，错落有致，与主殿相辉相映，形成了一个统一的整体，也为炎陵山增添了无限秀色……