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고산사는 신라말 도선국사가 지었다고 전하지만 건물의 위치와 앞 마당에 있는 석탑들로 미루어 고려시대의 절로 짐작된다. 대웅전은 석가모니 불상을 모신 절의 중심 법당을 가리키는데 이 건물은 ‘대광보전(大光寶殿)’이라 쓴 현판이 걸려있다. 규모는 앞면 3칸·옆면 3칸이며 지붕은 옆면에서 볼 때 여덟 팔(八)자 모양을 한 팔작지붕이다. 지붕 처마를 받치기 위해 지붕 위부분에 장식하여 짜은 구조가 기둥 위에만 있는 주심포 양식인데 밖으로 뻗쳐 나온 부재가 주심포 양식의 초기 수법을 띠고 있다. 건물 안쪽 천장은 우물 정(井)자 모양의 우물천장과 천장과 서까래가 훤히 보이는 연등천장을 혼합하여 꾸몄다. 불단 위에는 불상이 앉은 자리를 장식하기 위해 지붕 모형의 닫집을 정교하게 만들어 놓아 법당 안의 엄숙함을 더하고 있다. 우리나라에서 보기 드문 팔작지붕에 주심포 양식을 가진 아담한 건물로 그 구성방법이 독특하다.
고려 시대 절로 추정되는 고산사는 불상이 앉은 자리를 꾸미려고 지붕 모형의 닫집을 정교하게 만들었다.