当地称为“西大寺”，座落在北庭故城以西约700米处，地面原为一高大土丘，1978－1981年发掘，发现为古佛寺。其建筑规模之大，造型艺术之精美，是迄今北疆同类遗址所仅见。现已被国务院定为国家重点文物保护单位。
寺庙座北朝南，有正殿、东西配殿等。南北长70.5米，东西宽43.8米， 正殿残高14米多。东配殿内有一尊残长13米的睡佛，头北脚南，睡态安详，另有大型《分舍利图》、《王子出行图》大型壁画保存大致完好。正殿东侧，15个佛龛已修整好，每窟都有佛像、壁画。龛内佛像大小与真人略同。壁画内容多反映佛教故事， 还有高昌回鹘王室供养人像及其生活、出巡等。佛寺正殿中央坐佛残高约10米。
北庭故城是唐宋时回鹘王室的避暑行宫，此寺也是当时回鹘王室的家庙。佛寺毁于公元13、14世纪伊斯兰教侵人北庭时。是研究回鹘佛教、建筑以及文化艺术的重要实物资料。
