2010年10月30日，进入杰尼斯事务所。
2012年7月，参演个人首部电视剧《sprout》，在剧中饰演片桐航。
2013年4月9日，参演的电视剧《幽灵女友》开播，剧中饰演男主角的学生相田拓途；10月，出演电视剧《49》，在剧中饰演喜欢摄影的高中生井上智。
2014年4月，出演电视剧《SHARK 第2季》，在剧中饰演东礼央；11月12日，出演电视剧《青春侦探晴也》，登场于第五集，饰演宫泽翔太。
2015年6月，成为Jr.限定组合“Mr.King vs Mr.Prince”的成员。
2016年起，作为“Prince”的成员进行Jr.演艺活动。
2018年5月23日，随组合King&Prince推出首张单曲《シンデレラガール（灰姑娘女孩）》，从而正式出道；10月22日，与岩桥玄树、高桥海人共同主演的校园剧《一定要喜欢社团才行吗？》开播。
2019年5月17日，参演的电影《我家的执事如是说》上映，在片中饰演神秘的名门少爷赤目刻弥。
2021年4月，神宫寺勇太首次单独主持节目《名所から一番近い家》；8月，参演的电视剧《准教授‧高槻彰良的推测》第一季播出，该剧的第二季于10月播出，他在剧中饰演能分辨他人谎言的大学生深町尚哉；11月-12月，由其单独主演舞台剧《<葵上><弱法师>-近代能乐集-》上演，他在《葵上》、《弱法师》两部分中分别饰演美少年若林光和因战火而失去视力的青年俊德。
2022年，首次单独主演的电视剧《接待员城》于4月25日开播。
