伏波廟位于株洲縣淥口鎮風景秀麗的伏波嶺上。始建年代不詳，相傳為紀念漢代伏波將軍馬援南征交趾在此屯兵而建。據《后漢書、馬援傳》記載，東漢建武17年（公元41年），交趾（今越南）女子征側及其弟征貳率眾造**，占領60余城，征側自立為王。當年冬，光武帝派伏波將軍馬援，率樓船2千艘，領兵2萬南征交趾，叛亂始平。當時馬援南征交趾往返途徑淥口，均屯兵嶺上，后人為記其事，將其嶺命名為伏波嶺（沿用至今），并建一廟供奉伏波將軍，將廟命名為伏波廟。伏波廟歷經多次維修。有記錄最早的維修年代為清咸豐十一年（1861）。1944年被日寇焚毀，1968年按原貌重修，以后多次進行修繕。
第一次國內革命戰爭時期，伏波廟為淥口一帶農運活動中心。1927年1月4日至2月5日，毛澤東同志為了答復黨內外對農民革命斗爭的責難，實地考察湘潭、湘鄉、衡山、醴陵、長沙五縣時，曾到淥口（原屬醴陵）進行過考察。1月27日，毛澤東乘火車到醴陵，2月1日步行二十五里到醴陵南鄉東富寺。2月3日，離開東富寺，在時任醴陵農民協會執行委員長孫小山的陪同下經醴陵縣城進入我縣姚家壩鄉的龍鳳庵、途經仙井鄉的關王廟后再到淥口伏波廟。毛澤東從淥口老街接龍橋碼頭到伏波嶺。
當時伏波廟是國民黨第二十二區區黨部、農民協會、女子聯合會所在地。毛澤東走進伏波廟，看見一些菩薩堆于一角，便帶著笑容問：“這是什么？”指著那些大小菩薩說：“請他們偏安一下，讓我們無產階級辦公！”毛澤東笑著說：“穩健！穩健！”吃過午飯，毛澤東在農協委員孫小山、胡清高、陳孔洋、張先族、陳金樓等人的陪同下，從淥口李公廟過淥江，去河對岸的南陽橋鄉南岸村訪問。先到許家祠堂（鄉農協會）了解農協的情況，隨后還訪問了幾戶貧農。毛澤東訪問南岸后又回到伏波嶺。晚上在伏波嶺廟內召開了淥口工、商、農、女子聯合會各界代表會議，大約有二、三十個人，農會占多數。毛澤東仔細聽取了各方面代表的匯報，并與孫小山商量后，就如何深入地開展工、農運動作了重要講話，鼓舞了與會人員的革命信心。
2月4日，毛澤東離開了淥口前往長沙。毛澤東考察淥口后，淥口工農運動進入了一個更新的高潮。參加工會、農會的人越來越多，工農武裝力量越來越壯大。為了保衛和鞏固工農運動的勝利成果，工、農武裝斗爭普遍展開。
3月，毛澤東的《湖南農民運動考察報告》發表，對淥口及株洲縣域的龍鳳庵、關王廟、馬家河等地區的農民運動作了高度評價，他在《湖南農民運動考察報告》中提到“醴陵禁迷信、打菩薩之風頗盛行。北鄉各區農民禁止家神老爺（儺神）游香。淥口伏波嶺廟內有許多菩薩，因為辦國民黨區黨部房屋不夠，把大小菩薩堆于一角，農民無異言。自此以后，人家死了人，敬神、做道場、送大王燈的，就很少了。”并贊揚農民運動“好得很”，大大鼓舞了農民們的志氣，促進了工、農運動深入發展。
伏波廟作為見證湖南農民運動和毛澤東考察湖南農民運動的重要載體，具有很高的歷史價值，是株洲縣極具特色的愛國主義教育基地和紅色旅游景點。1999年4月，株洲市人民政府公布伏波廟為市級文物保護單位。2010年已申報全國重點文物保護單位。2011年1月，湖南省人民政府公布其為省級文物保護單位。現伏波廟內辟有4間“毛澤東考察湖南農民運動陳列室”，并免費對外開放。
