文禄4年(1595)当時の当主塩谷義綱が改易になると、庇護者を失い衰退しましたが江戸時代に入ると幕府が庇護し社領200石が安堵され日光二荒山神社を相殿するなど日光東照宮(栃木県日光市)とも関係を深くしています。明治時代初頭に発令された神仏分離を経て明治3年(1870)に郷社に列し、明治40年(1907)に神饌弊社帛料供進神社に指定されています。
現在の木幡神社本殿は室町時代中期に造営された建物で三間社流造、銅板葺、楼門(随神門・神社山門)も室町時代中期の建築で、一間一戸、入母屋、銅板葺き(旧茅葺)、四脚楼門で共に室町時代の建築の特色が見られるものとして昭和25年(1950)に国指定重要文化財に指定されています。境内に建立されている鉄灯籠は元和3年(1617)、土佐藩2代藩主山内忠義が徳川家康の一周忌に日光東照宮に寄進したもので何らかの経緯で木幡神社に移されています。祭神は正哉吾勝勝速日天忍穂耳尊。配神は事代主命、田心姫命、大己貴命