原位于阳曲县北留乡小直峪村，由于不可抗拒的客观因素，1989年将大雄宝殿迁至县城首邑西路74号。不二寺大雄宝殿，始建于北汉乾祐九年(956年)，现为金明昌六年(1195年)建筑。坐北朝南，面阔进深各三间，平面近正方形，建筑面积147.6平方米。单檐悬山顶，出檐有廊，殿前檐置五铺作斗拱。
殿内释迦牟尼、弟子、菩萨等明代泥塑9尊，保存完好，其下佛台砖雕精美;两侧山墙存壁画80平方米。现存元至元三十年(1293年)敕赐不二禅院碑一通。院内存塔两座，一为六角六面三层十一节石雕塔，高3.8米;另为八角五级砖塔，高6米。
殿内东西山墙上绘有壁画，每壁画面分上、中、下三层，以云层既相分隔，又相衔接，使整个画面达到和谐统一。上层绘彩云间的“飞天”，表示佛国的天堂情景。东墙中层绘东方净琉璃世界的药师佛，左右为日光、月光菩萨，上有华盖、头光，合称“东方三圣”。西墙中层绘西方极乐世界的阿弥陀佛；左右为大势至、观世音菩萨，合称“西方三圣”。壁画下层绘金刚、罗汉，突出世俗化的特征，最为精彩。东墙下层，是佛的护卫神，称“十二药叉大将”，代表八万四千药叉，表示除八万四千烦恼，成八万四千菩提。在构图上分左右两组，每组六神，中间安插了一组狮子舞以娱神。西壁下层则绘十六罗汉，分为二组，每组八尊(北侧八尊系清代补塑)。中间稍低部位绘一组长卷《礼佛图》，表现了一位刚登基不久的皇帝，在宫人们的执炉、点香等活动中，为祈祷国泰民安、风调雨顺，在佛前进行礼佛活动的情景，与东墙的《乐神图》相呼应。
据现存碑刻记载，不二寺除正殿外，还有乐台、山门殿、天王殿、钟鼓楼、东西配殿和僧房等建筑。寺西南又有一座建于元代的八角五层密檐砖塔和建于明代的石塔、石幢等。院内存塔两座，一为六角六面三层十一节石雕塔，高3.8米；另为八角五级砖塔，高6米。
2006年5月，不二寺作为金代的古建筑，被国务院批准列入第六批全国重点文物保护单位名单。
