백제 왕궁에서 사찰로의 변화 시기와 계기에 대해서는 정확히 말할 수는 없지만 백제말기를 전후하여 왕궁의 중요 건물을 철거하고 그 위에 다시 사찰을 조성하였던 것으로 보인다. 사찰은 탑과 금당, 강당이 일직선상에 배치된 1탑식 가람배치를 이루고 있으며, 이 중심선이 남측 궁의 담장에 연결된 중문의 중심선과 같은 선상에 위치하고 있다. 석탑의 하부에서는 목탑의 기초부인 판축층이 확인되었고 이 판축층 아래에서 또 다른 건물지의 흔적이 보이고 있어서 백제 왕궁과 관련된 건물지일 가능성도 고려할 수 있을것으로 보인다. 금당지는 정면 5칸, 측면 4칸으로 중앙에는 초석이 없는 통칸으로 기단은 미륵사지 금당지 기단과 유사한 2중기단으로 보이지만 기단석과 초석은 대부분 유실되어 흔적만 남아 있다. 강당지도 정면 5칸, 측면 4칸으로 기단석재와 초석이 대부분 제거된 상태이며, 강당지 아래에서 유리와 동의 제련과 관련이 있는 공방지 흔적이 조사되었다. 왕궁리 유적 내 사찰의 건립연대에 대한 정확한 자료는 없지만 사찰명기와, 막새기와, 평기와, 토기류 등으로 보면 중심연대는 통일신라기로 추정된다.