1982년 충청남도 기념물로 지정되었다. 지정면적 4,552㎡. 이 사지는 주미산의 남측 사면에 해당되는 곳이데, 주미산은 고어로 ‘즈믄산’으로, 지명 고증에 의하면 ‘천산(千山)’이라 할 수 있다.
이 천산에 대하여는 『삼국유사』 미륵선화(彌勒仙花) 미시랑(未尸郞) 진자사(眞慈師)조에 백제의 수원사(水源寺)와 관련하여 천산과 현철(賢哲)의 이야기가 나오는데, 이는 수원사에 인접한 천산, 즉 주미산에 현철이 있다 하는 것으로, 현철을 불가(佛家)와 관련이 있을 것으로 본다면, 이와 관련된 불적(佛蹟)은 주미사가 된다.
따라서 주미사는 이미 백제시대에 그 기초를 마련한 것이 되며, 이 불사는 이후 계속 사적을 유지하게 되어 조선시대의 『동국여지승람』이나 『여지도서』 등에도 전해지고 있다.
주미사지의 현재 사역에서 찾아지는 유적은 석굴과 탑지(塔址), 탑재(塔材)·석등·대석, 그리고 초석(礎石)류인데 이들은 형태상 백제의 것이라 보기는 어려우며 대부분이 통일신라시대의 것으로 추측된다.
이 중 석굴은 서혈사(西穴寺)나 동혈사(東穴寺) 등의 석굴사원과 동일한 모습을 보이고 있어 어떠한 연관성이 있을 것이라 추측된다. 석굴은 서향하여 자리하고 있는데, 입구는 높이가 70㎝, 너비가 102㎝이나, 내부는 높이가 121㎝, 너비 135㎝, 길이 320㎝로 크다.
굴내에는 불상을 봉안한 흔적으로 석등석이 남아 있고, 이곳에서 북으로 10m 지점에 탑지가 있다. 탑지 주변에는 기단면석으로 사용된 듯한 석재가 있는데, 이들 석재의 존재로 보아 이 사지에 석탑이 있었음을 확인할 수 있다.