המערה נחצבה בין 743 ל-751, בידי קים דֶסוֹנג, והיא נחנכה במלאת עשור לשלטונו של גיוֹנְגְדוֹק בממלכת שילה המאוחדת. מלאכת הבנייה הושלמה סופית רק לאחר מותו של קים, ב-774.
בין 1703 ל-1758 שופץ המתחם, ואולם שושלת ג'וסון ששלטה בקוריאה באותה העת נטתה לכיוון הקונפוציאניזם, ובשנים שלאחר השיפוץ ננטשה המערה וסבלה מהזנחה.
לפי המסורת המקומית, ב-1909 עבר במקום דוור שחיפש מסתור מפני הגשם, ו"גילה" אותו מחדש. היפנים, ששלטו בקוריאה מאז 1910, ערכו את השיפוצים הבאים. במהלך השיפוץ הראשון, שנערך בין 1913 ל-1915, ניסו היפנים לייצב את פסל הבודהה במערה באמצעות חיפוי בטון, אך הלחות גרמה להצטברות מים שהסבה לפסל נזק. כדי להתמודד עם הבעיה שנוצרה, הותקנו ב-1917צינורותניקוז, אך הם לא הועילו, ובין 1920 ל-1923 ערכו היפנים שיפוץ שלישי, והוסיפו לבטון אספלט עמיד למים. האספלט יצר בעיה חדשה - עובש וירוקת. ב-1927 נוקה הפסל באמצעות קיטור.
ב-1960 הורה נשיא קוריאה הדרומית, פארק צ'ונגהי, לשקם את המערה, ובעיות הלחות נפתרו באמצעים מכניים. בשיפוץ, שנערך בין 1961 ל-1964, השתתף גם אונסק"ו. לאחר מכן הוצב במקום קיר זכוכית, שנועד להגן על הפסל מהתיירים הרבים שהחלו לפקוד את המקום וכן ליצור בידוד שיאפשר שמירה על הטמפרטורה הרצויה.
ארכיטקטורה
המערה נחצבה בסלע גרניט, והיא כוללת גם פתחים שנועדו לאוורור. ליד הכניסה הוקמה בריכה קטנה, כדי שעולי הרגל שטיפסו במעלה ההר ממקדש בולגוקסה יוכלו להתרענן. בכניסה למערה נבנה שער בצורת קשת, שהוביל לשני מסדרונות, האחד מלבני, והשני צר וארוך, ומעוטר בתבליטים. המסדרונות מסמלים את האדמה, בעוד שהרוטונדה שבקצה המסדרון הצר מסמלת את העולם הבא. על המסדרון משגיחים פסלים של ארבעת מלכי השמיים.
ברוטונדה פסל גרניט של הבודהה, יושב בתנוחת לוטוס על כן. גובהו הכולל של הפסל 4.84 מטרים - הבודהה עצמו 3.5 מטרים, והכן 1.34 מטרים. בנוסף לפסל בודהה, יש ברוטונדה 15 לוחות ועליהם תגליפים של 3 בודהיסטוות, 10 תלמידים ושני האלים ההודייםברהמה ואינדרה, וכן 10 גומחות, 5 מכל צד, ובהן פסלים, מעוצבים בהשראת דמויות מיוון העתיקה. גובהה של כיפת הרוטונדה 6.84 מטרים וקוטרה 6.58 מטרים.
בחלל המרכזי של המערה פסל של אוולוקיטשוורה, הבודהיסטווה של החמלה. גובהו של הפסל 2.18 מטרים, ואוולקיטסוורה בעל 11 הפנים נראה כשהוא לובש כתר וגלימה, עונד תכשיטים ומחזיק כד ובו פרח לוטוס. ברחבי המערה פזורים עוד 40 פסלים של דמויות המייצגות את עקרונות הבודהיזם. תקרת המערה מעוטרת באיורים של חצי סהר ושל פרח לוטוס.
בעבר היו שני פסלים נוספים בגומחות, וכן פגודה עשויה שיש, והם ככל הנראה נבזזו בידי היפנים. כמו כן, בעבר חדרו קרני השמש למערה לדקות ספורות בזמן הזריחה, ואולם מאז השיפוץ האחרון הן לא חודרות עוד למערה.
