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。Jr.时期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.KingvsMr.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》,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。神宫寺勇太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4月25日,首次单独主演的恋爱职场剧《接待员城》播出,在剧中饰演进入广告代理店3年的聪明的销售员城拓海；2023年5月22日,神宫寺勇太退出组合,并离开杰尼斯事务所；7月7日,加入泷泽秀明成立的公司TOBE；10月15日,TOBE宣布,岸优太,平野紫耀,神宫寺勇太,结成新组合“Number_I”。