2008年4月18日，其出演的校园悬疑剧《谜》播出，在剧中饰演个性我行我素的近辩高中三年级学生冢本善雄；10月11日，其出演的喜剧电影《应援少女》上映，在片中饰演应援团团员山本龙太郎，这是他的首部电影作品 。
2010年6月19日，其主演的运动题材电影《垒球少年》上映，在片中饰演男主角鬼冢，这是他首次担纲电影主演 ；11月6日，其主演的SP剧《大阪LOVESOUL在这个国家生活下去》首播，这是他首次担纲电视剧主演 。
2011年2月18日，获得第34届日本电影学院奖新人奖 ；同年，出演新垣结衣主演的SP剧《乱马1/2》，在剧中饰演风林馆高校剑道部的主将九能带刀 ；11月26日，其出演的剧情电影《铁骨柔情》上映 。
2012年7月14日，其出演的喜剧电影《南海作战》上映 。2013年1月26日，根据井上荒野同名小说改编的剧情电影《艳之夜》上映，永山绚斗在片中饰演池田百百子的男朋友茅原优，与真木阳子饰演一对情侣 。
2015年7月11日，其主演的时代剧《一路》播出，在剧中饰演生长在江户的男主角小野寺一路 ；9月5日，由筱原凉子主演的犯罪电影《非关正义：完结篇》上映，永山绚斗在片中饰演了雪平的助手、系统工程师津岛直纪。
2016年10月22日，其出演的罪案剧《铁证悬案~真实之门~》播出，在剧中饰演野心勃勃且狂妄自大的神奈川县警搜查一科巡查部长高木信次郎 ；同年，在剧情电影《暗金丑岛君：完结篇》中饰演主角丑岛馨中学时代的同班生竹本优希。
2017年7月8日，其主演的励志剧《居酒屋富士》播出，在剧中饰演男主角西尾荣一 ；7月29日，其出演的剧情电影《海边的生与死》上映，在片中饰演海军特攻艇队长、户枝的丈夫朔，与满岛光饰演一对夫妻 ；同年，出演罪案剧《铁证悬案~真实之门~第二季》 。10月，参演朝日台医疗剧集《Doctor-X~外科医·大门未知子~5》，扮演新人医生西山直之 。
2019年1月，出演由中村勘九郎和阿部隆史共同主演的NHK大河剧《韦驮天：东京奥运的故事》播出 ；同月，其出演的TBS台爱情剧《初次恋爱那一天所读的故事》开播，在剧中饰演帅气精英八云雅志 。主演NHK电视剧《黑蜥蜴》将于12月29日播出 。
永山绚斗在家排行老三，他的大哥是永山龙弥 ，二哥是演员瑛太（永山瑛太）。2011年2月16日，永山绚斗的父亲永山博文于家中公寓内上吊自杀 。
2012年3月29日，永山绚斗驾驶摩托发生翻车事故，导致左脚骨折，导致一切演艺活动被迫停止 。
2016年，永山绚斗与比其年长3岁的女演员满岛光交往 。
永山绚斗在电影《垒球少年》中有着精彩的表现（凤凰网评） 。他在电视剧《圣女》中，与广末凉子的激情戏给观众留下了深刻的印象，并洗脱了“瑛太弟弟”的形象，有了能够代表自己风格的作品（搜狐评） 。
永山绚斗是一个实力派影星，在电影《非关正义：完结篇》中，他的表现为作品增添了十足的看点（m1905电影网评） 。而在电影《诈欺游戏：终极之战》中，永山绚斗的加盟也为影片增色不少（腾讯评） 。
永山绚斗在电视剧《乱马1/2》中，自始至终穿着武士服或格斗服，充满阳刚气，讲话时嘴角一歪的表情也和原著人物贴近（《金阳晚报》评） 。
