北楼最上面一层是三教殿，供奉着儒、释、道三位教主，这里也是迄今为止我国内仅存的佛、道、儒三教合一的寺庙。中间是佛祖释迦牟尼佛，左边为老子，右边是孔子，三位大师共居一室，同受香火，齐受跪拜，也表明了我国宗教融合的历史渊源。
据记载，悬空寺始建于北魏后期，是一位叫了然的和尚设计所建。到现在已经有1500多年的历史了。在此期间，历代都对悬空寺做过修缮，千百年的沧桑让悬空寺曾经遭受多次地震，尤其是在最近的40年，发生过2次六级以上的地震，其中一次甚至让浑源县城内三分之一的建筑倒塌，可是悬空寺却安然无恙。究竟是什么原因让一千五百多年之后的悬空寺仍然屹立在此呢？
悬空寺的坚固首先应归功于应用了巧妙的力学原理。虽然在外人眼里看起来它是由十几根碗口粗的立木支撑起来的，其实在道下面的立木可以轻易地被晃动，根本没有起到支撑作用，在悬空寺建成时，这些木桩其实是没有的，只是人们看见悬空寺似乎没有任何支撑，害怕走上去寺会掉下来。
近观悬空寺
为了让人们放心，所以在寺底下安置了些木柱。其实，真正承托重量的是27根悬臂梁，这些悬臂梁都是由当地的特产铁杉木制成的，质地坚硬，使用之前事先用桐油浸泡过，能起到防腐、防虫的作用。
更厉害的是这些悬臂梁在钉进崖壁上的石孔时，顶端被顶上了楔子，打入洞内，楔子会撑开悬臂梁，牢牢的卡在石壁上，其原理类似于今天的膨胀螺栓，打的越深，固定的就越牢固。
远远而望，悬空寺简直就像一幅玲珑剔透的浮雕，镶嵌在万仞峭壁间
楼阁下方的立木与栈道下方的不同，完全不能晃动，其上端支撑着悬臂梁，下端牢牢的压在了岩石上，立木和悬臂梁共同构成了一个有力的支撑体系，保证了楼阁的悬空。
悬空寺的设计与选址是其得以保存完好的另一个重要原因。它背倚翠屏峰的崖壁，所处的位置正好是石崖向内凹进的地方，石崖的突出部分就好像一把伞，使悬空寺免收雨水冲刷和落石的碰撞，悬空寺所处的高位正好也避免了洪水泛滥的危险，而金龙口的山峰把河谷的水汽一冲而走，保持了这里干燥的自然环境，四周的山峦也减少了阳光的照射时间，避免了阳光暴晒而引起木材风化。
不知道当时设计的工匠有没有考虑到这么多因素，而使悬空寺保留到了现在。对此，我们也不得不对古代匠师的智慧由衷地发出感叹和敬佩了。
