洞口内前有大唐永隆元年(680年)、开耀二年(682年)、永淳二年(683年)、如意元年(692年)等时期的题记。石开凿于盛唐时期。北窟洞口高150厘米，阔3米，进深170米，穹窿顶，饰有藻井。窟内雕有大小佛像120余尊，都已无头，洞内壁上刊有宋代嘉祐年间，明代成化年间题记。这是两个石窟中最晚的题记。
小山头的南、北、西三面凿有很多佛龛，多为唐代造像。有元、明、清各代题记，均有一定的书法价值。
千佛洞石造像虽大部分残损，但它还保留着盛唐时期的石刻艺术作品，是一批珍贵的文化遗产。1963年被公布为省级重点文物保护单位。
千佛寺与千佛洞紧邻，寺以千佛洞得名，《河朔访古录》载：“千佛寺始建失考。寺内有石崖，高丈余，上建阁以祀真武。崖下凿洞二，并大小佛像身躯，而所谓千佛洞也”。于此可知建寺当在凿窟之后。
千佛寺现存建筑有水陆殿七间，十八罗汉殿五间，两廊各五间，过去曾作校舍用，已非佛寺面目。院内有桧柏一棵，高约4丈，围粗7尺余，枝叶茂盛，据测，有千年之久。
