明清两代，黑龙潭祈雨活动规模很大，规格很高。首先要由钦天监选择日期，拟出王公大臣参加者名单和祈雨规模，由礼部奏请皇帝批准，再由翰林院撰写祝文。为表示虔诚，皇帝不乘辇，不设卤薄，躬亲祝帛。每年的四月，龙王庙还举行盛大的庙会，附近各村的高跷会、小车会、五虎棍、幡会等各类民间花会纷纷登场，有时外请戏班搭台唱戏，来看热闹的四方百姓成千上万，人山人海。那时的黑龙潭成了四乡百姓欢聚的场所。
新中国成立后，黑龙潭被辟为疗养院，1984年5月被确定为北京市重点文物保护单位。1991年北京市文物局、卫生局筹款重修，使殿堂为之一新，成为京西的一处旅游胜地。
