净室门口两侧还供有四大天王泥塑像。最后部是佛殿，内2柱，无柱础，面积23.5平方米。大柱表面用麻绳缠绕之后又用2～3厘米的泥皮涂抹，可能是防腐、防火的措施。柱头雕有莲花宝座，柱头小栱上则无装饰，具有明显的早期特点。四壁的壁画多为线描盘腿坐形象，笔法流畅生动。大殿的墙壁均用大石块夹小石片砌成，厚1～1.3米。殿内供有尼泊尔墀尊公主带来的铜鎏金不动金刚佛和八大随佛弟子泥塑像，以及两大忿怒力士、宗喀巴塑像。

佛殿后部和两侧还绕以密闭回廓，偏窄、较高，具有早期布局特征。神殿第二层前前为僧舍，中部为大经堂天井，天井之后为供佛大殿，6柱，内供桑杰鲁王甲后、十六尊者及经书；里面还有一大殿，8柱，内供药师八如来和《甘珠尔》佛典，北面供奉有救度母及其他佛像。神殿第三层前面为达赖喇嘛到该寺的专用住房，共6间。后部则为金顶殿，殿门向东，面积约54.5平方米，内有明柱两排8根，左右开小窗。殿左右及后部有一周狭窄回廓，以木栏相围。金顶为汉式风格，属歇山式，以斗栱承托；金顶垂脊末端套有羯摩鱼头，是为套兽。殿内门窗壁画、柱子等则是藏式风格，体现了藏汉建筑的巧妙结合。

最后部是佛殿，内有2柱，无柱础，东西长4.35米，南北宽5.4米。大柱表面用麻绳缠绕之后，又用2—3厘米的泥皮涂抹一层，可能是防腐、防火的措施，而大柱3米以上的部分则不包泥皮。从部分脱落泥皮的地方观察，细麻绳还较结实，而大柱已有腐朽现象。柱头雕有简单的莲花宝座，柱头大小拱上则无装饰，似为早期装饰特点。四壁的壁画，被油烟熏得一片漆黑，在门框内墙上还依稀可见一些线描施禅定印、指地印、无畏印佛像，笔法流畅生动。殿门为铁网，大殿的墙壁均用大石块夹小石片砌成，规整别致，墙厚1—1.3米。殿内供有尼泊尔赤尊公主带来的铜鎏金不动金刚佛，还有泥塑八大弟子、两大愤怒力士和宗喀巴塑像。佛殿后部和两侧还有密闭式回廊，回廊窄而高，布局很有特色。

神殿第二层前部主要是僧舍，其中堪布住房位于中心偏里的套间里。中部为大经堂天井，天井之后为供佛大殿，大殿内有6柱，明柱敞厅，在其左右各开一小门，内供桑杰鲁王甲布、十六位长者及经书等。

小昭寺的建立与文成公主和松赞干布的联姻有着密切的关系。公元641年，“唐王以释迦佛像，珍宝，金玉书橱，三百六十卷经典，各种金玉饰物作为（文成）公主的嫁奁。又给……卜筮经典三百种，识别善恶的明签，营造与工技著作六十种，……以车载释迦佛像，以大队骡马载珍宝、绸帛、衣服及日常必需用具（入吐蕃）。”在文成公主进藏之前的公元634年，泥婆罗（尼泊尔）国王鸯输伐摩已经将其女尺尊公主嫁给松赞干布，尺尊公主入藏时亦随带着一尊释迦牟尼像，大乘佛教的经典著作，各种精巧的工艺品和工匠等等。文成公主进藏后不久，就协助尺尊公主修建了大昭寺，“与此同时，也从中原召来了很多良工巧匠修建惹谟伽神变寺。

相传文成公主进藏时，由汉力士贾伽与鲁伽两个人用木车将释迦牟尼佛像送到西藏，到了现今的小昭寺处，木车沉陷在沙地之中，只好四面立柱，覆盖白绸供养。博学多才，笃信佛教的文成公主通过历算，得知此处是龙宫所在地，决定把释迦牟尼佛像安放在此地，建寺供奉，认为如此即能镇慑龙魔、国运昌盛。小昭寺的整体建筑，经过一年时间顺利竣工。随后，藏王松赞干布设广大庆筵，为之开光，声势浩大、壮观。

盛极一时的小昭寺，在松赞干布死后，又曾一度冷落，苯教势力抬头。芒松芒赞执政时期（650—676年），闻知唐高宗派兵进藏，疑夺释迦牟尼铜像，便将释迦牟尼佛像从小昭寺迁移，封闭于大昭寺的南厢秘室中。同时，“所有住在拉萨惹谟伽寺（小昭寺）等处的和尚，一律被驱逐出境了。”赤德祖赞（704—755年）即位后，于公元710年，又从唐朝迎娶了金城公主，进一步促进了汉地佛教在吐蕃的发展。金城公主嫁到吐蕃后，把原被封藏在大昭寺的文成公主带到吐蕃的佛像供奉于大昭寺，又取尺尊公主所携之释迦牟尼佛像，供奉于小昭寺，并安排了汉僧管理一切宗教仪式，于是，二佛像遂易寺而居。

朗达玛即位后（约九世纪中叶），对佛教采取了摧残的态度，强迫出家人改装还俗，“不愿还俗者多遭残杀，经典或埋或焚，或投河中，毁大昭寺、小昭寺释迦牟尼像，封桑鸢寺，余者多毁”。不久，吐蕃各地又暴发了奴隶起义，蔓延到吐蕃王朝统治下的大部分地区。奴隶暴动一直持续了九年（869—877年），吐蕃王朝从此崩溃，西藏分裂为许多小部落，各霸一方，各自为政，互相征战不已，佛教也一蹶不振，只有少数僧侣在家中秘密传习佛法，小昭寺亦随着当时的形势而遭到一定程度的破坏。

这种混乱局面一直延续了约两个世纪，到十一世纪四十年代，印度僧人阿底峡来藏讲经说法，翻译佛经。此时，佛教又重新抬头，小昭寺也得到维修保护。关于这一时期小昭寺的详细情况，史料缺乏，不敢妄加推测。

元、明、清时期，由于中央政府对佛教采取了扶持政策，所以小昭寺又重新兴盛起来，并进行了大规模的维修扩建。在清代史料中，对当时的小昭寺就有简单介绍，“小招在大招北半里许，地名喇木契，坐西向东，背布达拉，楼高三层，上有金殿一座，唐公主建。公主悲思中国，故东向。内供墨珠多尔济佛，或云内有塑像，乃唐公主肉身，座上书默寂能仁四字。鸟革翚飞，范金作瓦，殿上金瓦光辉夺目。莲花地涌，罘铁为帘。门前挂铁网以为帘。”“乾隆二十五年，御赐额曰：耆阇真境”木匾。可见，当时小昭寺的建筑宏伟壮丽，地位之高，影响之大。

十年浩劫时期，小昭寺遭到毁灭性破坏。一些建筑被拆除，塑像文物等被劫一空，僧众皆离寺而去，昔日辉煌壮观的景象荡然无存，小昭寺被作为仓库而用。

1986年，由于中国政府的宗教政策和当地政府的重视支持，又开始对小昭寺进行大规模维修，使小昭寺旧貌换新颜，重放异彩。

小昭寺文物众多，寺内供有释迦牟尼八岁等身像及众多的佛像和唐卡等。其他珍贵的有：铜菩萨：通高2米，菩萨身高1.32米，戴宝冠，饰璎珞，斜披帛，结跏趺坐于方台上。座高0.68米，座下方刻有“大清乾隆庚寅年敬造”字样；莲花生铜像：通高1.55米，座高0.03米、宽0.14米，披袈裟，双手持法器，结跏趺坐于莲花座上；仕女铜像：通高1.33米。座为半圆形，座高0.17米。双手捧堆花瓷瓶，披帛至脚，上着短衣，下着长裙。

641年，唐文成公主与松赞干布联姻离长安进藏时，向唐太宗“请以释迦像与宝仓库为奁嫁”，唐帝许之，“造舆置觉阿释迦像于其上，使力士甲拉伽于鲁伽二人挽之”。相传文成公主入藏时带了一尊释迦牟尼十二岁等身像，行至在小昭寺位置时，木车陷入沙地中。公主通过历算，决定把释迦牟尼佛像安放此处供奉，遂建小昭寺。这座寺庙由文成公主主持修建，与大昭寺同时开工，同时告竣，同时开光；大门朝东，以寄托这位公主对家乡父母的思念。后以此为基建小昭寺。该寺坐西朝东，据说是文成公主悲思家乡而设计的。文成公主为建小昭寺从内地召来精巧工匠，以汉地庙宇为模式，结合藏地建筑特点，建成了极为壮观的重楼叠阁。

后来两尊佛像对换供奉还有一段历史故事：吐蕃时期，赞普松赞干布统一西藏后，迎请唐文成公主和尼泊尔墀尊公主为后，分别建立大、小昭寺，大昭寺供奉墀尊公主带入吐蕃的米居多杰，即释迦牟尼8岁等身像。小昭寺供奉文成公主带入吐蕃的觉阿佛，即松赞干布之芒松芒赞（公元650～676年在位）时期，传说唐朝将派兵入吐蕃抢走觉阿佛像，于是在652年将小昭寺的释迦牟尼像移至大昭寺，藏于明鉴门内，并堵其门，画以妙音佛以作伪装。公元712年金城公主（唐中宗养女，实为唐宗室雍王守礼之女）联姻吐蕃，才把这尊佛像迎出供于大昭寺觉康，并将原供于大昭寺的米居多杰佛至小昭寺供奉。明、清两朝皇帝亦对该寺十分重视，清乾隆帝曾御赐“耆闍真镜”的匾额。