堪称“千年瑰宝”的万佛殿，是我国现存最古老的木结构建筑之一。据梁架题记：维大汉天会七年（963）建造。距今已有1000多年的历史。虽经历次维修，但仍完整地保持了唐代建筑风格。万佛殿面阔、进深各3间，单檐九脊歇山顶。正立面左右开二窗，前后明间各开一门，四周砖墙。檐高527厘米，檐出294厘米，举高360厘米，总高886厘米。殿宇用柱12根，高342厘米，柱颈上阑额不出头，柱均向内侧，斗拱总高185厘米，大斗直接坐在柱头上，外檐柱头斗供七铺作双抄双下昂重拱偷心造，补间斗拱各一朵，铺作出跳143厘米，材宽厚22×16厘米，高10厘米，相当宋《营造法式》四等材。屋内建筑形式为彻上明造。通檐二柱结构，当心间东、西两缝上各用一根长1028厘米、截面41×28厘米的椽栿搭地前后檐的柱头铺作上。其上则用六椽草栿、四椽栿、平梁（长366厘米截面44×28厘米）和侏儒柱叉手以承托脊梁栿。四椽和平梁的两端，并用“托脚”斜撑。梁坊两侧横截面联结，用攀间枋牵拉。从以上可以看出，它的结构设计多么奇妙。其主要特征是：该殿近正方形，屋顶庞大，出檐深远，但由于屋顶采取了举折，屋角反翘，使沉重庞大的屋顶呈现出轻巧活泼的建筑艺术形象，整个外观给人一种雄伟壮观、气势非凡的感觉。这其中“斗拱”起了决定性的作用。再从正立面看各间，明间采取了略大的方式。这就满足了功能的需要，又使外观有了主次分明的艺术效果。殿内梁架结构，纵横构件，联结牢固，用材科学合理，结构与装饰双重。
万佛殿的整个形体，达到了建筑艺术美感的特殊效果，充分显示了我国古代建筑家在建筑科学方面的非凡技能，因此，镇国寺的古建成就，已成为我国乃至世界古代建筑史上的不朽之作。这些神像，虽是宗教神化的偶像，但却是按照当时社会人士的等级制度，加以形象、创造摆布的，他们的衣饰装束、神情……都与当时的社会生活息息相关，命运相连，反映出古代匠师继承了唐代注重写实的艺术风格，因而，深刻地刻画出了当时社会各个阶层不同的形象。以上塑像是我国寺院中现存的五代时期的唯一作品，堪称“稀世珍品”，因而，它在我国雕塑史上占有重要的一页。
