在律令製國家的二官八省的中央官僚機構中，神祇官是與太政官相並列的機構，負責朝廷的神祇祭祀。朝廷祭祀的神祇是“天神地祇”，“自天而下坐曰神，就地而顯曰祇”，“天神者，伊勢、山城鴨、住吉、出雲國造齋神等類是也。地祇者，大神、大倭、葛木鴨、出雲大汝神等類是也”。根據成書於延長五年（927）的《延喜式》記載，律令製國家的天神地祇總數是3132座。令製下的神祇祭祀大致可以分為四時祭和臨時祭兩大類，其中，四時祭是指每年四季的慣例祭祀，例如春季的祈年祭、鎮花祭，夏季的神衣祭、大忌祭、三枝祭、風神祭、月次祭、鎮火祭、道饗祭，秋季的大忌祭、風神祭、神衣祭、神嚐祭和冬季的相嚐祭、鎮魂祭、大嚐祭（新嚐祭）、月次祭、鎮火祭、道饗祭等。
祈年祭，成立於天武朝期間（672—686），是每年二月舉行的“總祭天神地祇”的祭祀。天皇並不出席祈年祭，祭祀由神祇官主持。其時，百官以及全國官社的神職聚集在神祇官廳，神祇官下屬的中臣氏官人宣讀祝詞，同為神祇官下屬的忌部氏官人向全國官社頒予幣帛（即班幣帛），以祈求神祇護佑年歲無災、風調雨順、穀物豐收。根據《延喜式》等文獻史料，舉行祈年祭的日期，後固定於二月四日。
律令製國家管理下的神社被分為官社和非官社兩大級別，其中，官社是指登錄在神祇官所管的官社帳（也稱神名帳）的神社。例如，根據成書於8世紀的《出雲國風土記》記載，當時出雲國共有399所神社，其中184所為官社，215所為非官社。祈年祭之時，因為要舉行向全國的官社班幣帛的儀式，所以官社的神職就必須進京接受幣帛。對於遠離京城的官社來說，由於“道路僻遠，往還多艱”，延曆十七年（798）九月，朝廷取消了遠離京城的官社的神職上京的規定，由官社所在國的國司代替神祇官向官社頒予幣帛。由此有了官幣社和國幣社之分，前者是指在神祇官接受幣帛的官社，後者是指在國衙接受幣帛的官社。《延喜式》記載的3132座神祇中，737座位於官幣社，2395座位於國幣社。官幣社與國幣社所受到的待遇並不相同，以祈年祭為例，神祇官頒予官幣社的幣帛種類有絹布類、武器類、魚介類、海藻類、酒、鹽等，而國司頒予國幣社的幣帛種類很少，隻有糸、綿兩種。
鎮花祭，三月舉行。春花飛舞之時，也正是疫病易於流行之際，因此為了鎮遏疫病，祭祀大神、狹井二神。大神與狹井二神實際上是同一個神的不同側麵，狹井被視為大神的荒魂。鎮花祭的舉行場所是大神神社（位於今奈良縣櫻井市）。祭事之際，大神神社與狹井神社（今大神神社內）的神職首先前往神祇官接受幣帛，然後返回神社祭祀。根據《延喜式》，神祇官授給的幣帛有絹布類、鹿皮、鹿角、鐵、黃蘗、酒、鹽等物。
神衣祭，一年舉行2次，四月和九月在伊勢神宮舉行。祭祀前，服部氏、麻績氏率領織女織造神衣。祭祀之日（《延喜式》規定為十四日），以神衣獻奉給神靈。
大忌祭和風神祭，都是一年舉行2次的祭祀，祭祀時間分別是在四月和七月，二者常常同時舉行。大忌祭在廣瀨神社（位於今奈良縣北葛城郡）舉行，其祭祀的目的是祈禱神靈令“山穀水變成甘水，浸潤苗稼”，“五穀成熟”。風神祭在龍田神社（位於今奈良縣生駒郡）舉行，是祈願風調雨順的祭祀。大忌祭和風神祭常常是同時舉行，朝廷派遣五位以上官位的使者參加祭儀。《延喜式》進一步規定，朝廷派出的參加大忌·風神祭的使者為五位以上的王族或官人各1人、六位以下的神祇官官人各1人。同時，大和國（廣瀨神社和龍田神社所在國）國司也有次官以上的官人1人專當此祭事。