建于初唐，五代、清重修。主室为覆斗形顶。藻井为莲花飞天井心。中心绘莲花组成的大团花，花心呈五色法轮状。周沿各层绘云纹忍冬、花卉、三角、垂幔，四披各绘伎乐天3身，环绕藻井，同向飞行。下绘千佛。西壁开一斜顶敞口龛，龛内塑趺坐佛一身、弟子二身、菩萨四身，除佛像的身躯、衣饰及金刚座为初唐原作，其余为晚清重塑或妆修。龛外南北两侧上部绘千佛，下部绘莲花童子各二身。西壁下部绘供案、供器和供养菩萨6身，多已模糊。南壁上部绘阿弥陀经变一铺，画面中楼阁亭台被绿水环绕分隔，各建筑之间用各种桥梁连接。画面中央绘阿弥陀佛，两侧的平台上绘以观音或大势至为首的菩萨群像。佛的下部平台上绘众菩萨弟子及乐舞供养。水池内绘有迦陵频伽等种种奇妙杂色之鸟。南壁下部五代绘比丘尼3身、女供养人23身。北壁上部绘弥勒经变一铺（被美国人华尔纳盗走2方）。画面分为两部分，上部中间为《弥勒上生经》中所描绘的弥勒菩萨在兜率天宫说法的情景。其余画面描绘的是《弥勒下生经》中弥勒降世后的龙华三会的情景。兜率天宫说法场面的下方为龙华三会之初会，左右两侧为二会和三会。北壁下部五代绘男供养人17身。东壁门上绘说法图四铺；门南上部绘说法图一铺、中部绘男女供养人各一身，下部绘供养牛车与供养人一排；门北上绘说法图一铺，下部绘供养马群与男供养人一排。甬道盝形顶，顶中央五代绘故事画，南北披五代绘趺坐佛各五身，南壁五代绘供养比丘三身，北壁五代绘男供养人一身。前室顶西披五代绘不空绢索、千手千眼、如意轮三铺观音变，均残。前室西壁门上存五代愿文题榜，两侧五代绘毗沙门天王赴哪吒会，画面模糊，门南北五代绘八龙王礼佛图各一铺，画面模糊，前室南北壁各存弟子与菩萨残画痕迹。

北壁上部绘弥勒经变一铺，下部五代绘供养人。弥勒经变画面用水池和楼阁亭台表现弥勒净土世界。楼阁亭台被水池环绕分隔，各建筑之间用各种桥梁连接（被美国人华尔纳盗走2方）。画面分为两部分，上部中间为《弥勒上生经》中所描绘的弥勒菩萨在兜率天宫说法的情景。弥勒菩萨居楼殿中央倚坐说法，上悬华盖，侧侍二身立菩萨。其余画面描绘的是《弥勒下生经》中弥勒降世后的龙华三会的情景。兜率天宫说法场面的下方为龙华三会之初会，左右两侧为二会和三会。壁面下部五代绘男供养人17身。

东壁壁画分上下段两部分，上段绘大型维摩诘经变一铺。画面以“品字形”排列，门上方绘佛国品，维摩诘与文殊菩萨分别位于门两侧。北侧画面以维摩诘为中心，维摩居方丈，方丈后方众菩萨前来听法，方丈下方是各国各族王子均来问疾。画面右中部是见阿 佛品中的情节。画面左下方是方便品中的情节。门南侧绘文殊问病，画面以文殊菩萨为中心，文殊坐宝台，中国帝王大臣、各族首领前来探望。东壁下段绘供养人画像。南侧起第一个着回鹘装的供养人是曹议金的夫人，榜题是“故母北方大回鹘国圣天的子敕授秦国天公主陇西李……”。第二个着回鹘装的是嫁给甘州回鹘可汗为夫人的曹元忠的姐姐，榜题为“甘州圣天可汗天公主一心供养”。第三位头戴凤冠的是嫁给于阗国王曹元忠的姐姐，榜题为“大朝大于阗国大政大明天册全封至孝皇帝天皇后一心供养”。第四位是曹议金夫人，曹元忠的生母，广平宋氏。榜题为“故慈母敕授广平郡君太夫人宋氏一心供养”。后面的几位均是曹元忠的姐姐辈的人物。这四位供养人的排列，体现了曹氏家族对甘州回鹘、于阗国采取了联姻、礼让、尊敬的礼仪态度。北侧南起第一至第七身供养人均为宋代重绘。第一至第三身为比丘尼，仅第三身榜题较完整，题为：“故姨安国寺法律尼临坛大德沙门性真供养”第四至第六身也相同题称“外甥甘州圣天可汗的子天公主”，可见这些比丘尼原来都是曹氏家族的成员。第七身供养人头戴凤冠，饰步摇，服饰华丽，榜题为“大朝大于阗国天册皇帝/第三女天公主李氏为新/授太传曹延禄姬供养。”北侧后面几身供养人像为曹元忠时代的原作。榜题分别为：“故伯母武威郡夫人阴氏一心供养”、“故母钜鹿郡君夫人索氏一心供养”等。这时提到的阴氏、索氏、慕容氏等都是敦煌一带的世家望族，反映了曹氏家族对外联姻，以巩固其统治地位。

分上下两部分。上部绘五铺大型经变。自西向东依次绘有楞伽经变、弥勒经变、阿弥陀经变、法华经变和报恩经变。经变的构图图式均沿袭前期经变画的固定图式，即封闭式、开放式和对称式三种基本形式经变下方前部分东起依次绘女性供养人17身，其中东起第四身供养人题名“施主敕授浔阳郡夫人翟氏一心供养”；后部绘9扇屏风画佛传故事，每扇屏风画表现多个情节。东起第一扇“云童子求师”等、第二扇“云童子受布施”等、第三扇“云童子以鹿皮衣布于地”等、第四扇“燃灯佛授记云童子”等、第五扇“刹帝利为王种”等、第六“仙人滴血出童男童女”等、第七“菩萨入胎”等、第八“摩耶欲回提婆诃城”等、第九“太子树下诞生”等。

画弥勒经变。画面分上、下两部分。上部画弥勒菩萨在兜率天宫说法，表现“上生”的场景；下部以弥勒“三会说法”为主体；两侧部分及下方画面表现弥勒佛降生的国土中的种种场景，如“儴佉王及眷属剃度”、“弥勒山窟寻访迦叶”、“弥勒回城”等情节。

分上下两部分。上部绘五铺大型经变。自西向东依次绘有密严经变、天请问经变、药师经变、华严经变、思益梵天请问经变。经变的构图图式均沿袭前期经变画的固定图式，即封闭式、开放式和对称式三种基本形式其中《华严经变》画面分上下两部分，上部分描佛于“七处九会”说法的场景，下部分表现“莲华藏庄严世界海”。每一处内容皆有详细的榜题说明。下部分东起依次绘女性供养人16身、屏风画佛传故事9扇。佛传故事画西起第一扇“夜半逾城”等、第二扇“太子剃发出家”等、第三扇“车匿回城”等、第四扇“乳靡供奉”等、第五扇“树下降魔”等、第六“初转法轮”等、第七“度脱人、天”等、第八“树下涅槃”等、第九“供养舍利”等。

水墨山水：这幅《普贤变》的山水画从中轴线分为左右两部分，左半部以两座雄伟的高峰为主要画面，在两峰之间有瀑布倾泻而出。主峰背后是云雾缭绕的圣境和树林，由远及近用淡墨绘制出山间景象。左侧下方的石台上绘有唐僧取经图，一位僧人正双手合十，和身后的猴面行者在恭敬礼拜菩萨，身旁的白马上还拖着鼓鼓的经包。右半部分则绘制较单纯，一座主峰巍峨耸立，近处的山脉蜿蜒而上与其相接。下方绿树茅屋栅栏楼阁相互呼应，表现出“可居”“可游”的特点。