개성의 배후산성인 대흥산성 북쪽 천마산에 위치하고 있는 고려시대 사찰이다. 박연폭포 뒤쪽에 자리하고 있어 경관이 뛰어나다. 사찰 뒤에 관음굴(觀音窟)이 있는데, 사찰명도 이와 연관된 것으로 추정된다. 관음굴은 970년(광종 21)에 법인국사(法印國師) 탄문(坦文, 900~975)이 창건한 것으로 전해지고 있다. 

관음사는 1646년(인조 24)에 정명(正明) 스님이, 1797년(정조 21) 성훈(成訓)이 중창한 바 있다. 일제강점기에도 1923년 중수한 이후 1935년 대웅전을 중수하고 요사를 중건했다. 현재 옛 전각은 대웅전만 남아있다. 승방(僧房)은 후대에 세워진 것이다. 

대웅전은 정면 3칸, 측면 3칸의 소규모로 지어졌다. 현존하는 건물 중에 조선 후기의 성곽 문루와 해인사 장경판전 등을 제외하면 매우 드문 우진각지붕으로, 건축사적 의미가 있다.