1999년 강원도 유형문화재(현, 유형문화유산)로 지정되었다. 아미타불 높이 70㎝, 관세음보살 높이 64㎝, 대세지보살 높이 64㎝.. 아미타불을 본존불로 하고 좌우에 관세음보살, 대세지보살이 협시하는 삼존불좌상이다. 복장 유물에서 발견된 조성발원문을 통해 조각승 탁린(琢璘), 응옥(應玉), 상현(尙玄) 등에 의해 1716년에 조성되었음을 알 수 있다.
원래의 심곡사는 폐사되어 사지(寺址)로 남아있으며, 삼존불좌상은 현재의 심곡사지에서 옮겨온 것으로 추정된다. 심곡사지는 「심곡사사적(深谷寺事蹟)」에 의하면 879년에 도선국사에 의해 창건되었으며, 『여지도서(與地圖書)』를 통해 18세기 중반까지 운영되었음이 확인된다. 아미타삼존불좌상의 복장 발원문을 통해 알 수 있듯이 1716년에 심곡사를 비롯해 암자들까지 대대적인 중창이 이루어졌으며, 1년 뒤인 1717년에는 심곡사가 소실되고 1721년에 내원암을 중건하여 이후 내원암을 심곡사로 칭했다고 전한다. 한국전쟁을 겪으면서 심곡사는 폐사되었고, 아미타삼존불좌상을 비롯한 석탑과 승탑 등 유물들은 현재의 심곡사로 옮겨온 것이다.
심곡사 목조아미타삼존불좌상은 중앙에 아미타불좌상을 본존으로 하고 좌우 협시로는 관세음보살좌상과 대세지보살좌상을 배치하였다. 아미타불은 둥글고 갸름한 형태의 얼굴로, 머리에는 촘촘한 나발(螺髮)에 정상계주와 반월(半月) 형태의 중간계주를 조각했다. 귀는 큰 편으로 거의 어깨에 닿아 있고, 목에 삼도는 생략되었다. 두 손을 모두 무릎 위쪽에 둔 상태로 지물을 쥐고 있는 독특한 모습이다.
좌우에서 협시하고 있는 관세음보살좌상과 대세지보살좌상 역시 둥글고 갸름한 형태의 얼굴에 보관을 쓴 모습이다. 보관 위쪽으로 높이 솟은 보계(寶髻)가 확인되고, 어깨 위로는 양쪽에서 흘러내린 몇 가닥의 보발이 자리한다. 한 손은 무릎 위에 얹고 다른 한 손은 가슴 높이까지 들어 올린 형태의 수인을 결하고 있다. 삼존불의 착의법은 오른쪽 어깨에 편삼(偏衫)을 걸친 이중착의 형태이다.
관세음보살좌상과 대세지보살좌상에서 발원문을 비롯해 다라니 등의 복장 유물이 확인되었는데, 발원문에 언급된 “강희 오십오년 유월 병신일(康熙五十五年六月丙申日)”이라는 기록을 통해 불상들이 1716년에 조성되었음을 알 수 있다. 불상 조성에 참여한 이들은 조각승 탁린(琢璘), 응옥(應玉), 상현(尙玄) 등이다.
특히 수화승으로 언급된 탁린(琢璘)은 17세기 후반에 활발하게 활동했던 조각승 단응(端應)의 계보로 분류된다. 1716년 이전에 단응과 탁린이 함께 조성한 작품으로는 제천 정방사 목조관음보살좌상(1689년), 안동 봉황사 석가여래삼불좌상 및 불패(1692년), 하동 쌍계사 사천왕상(1705년) 등이 알려져 있다.
심곡사 목조아미타삼존불좌상은 발원문을 통해 1716년이라는 조성 시기와 함께 조각승 탁린이 조성에 참여했음을 알 수 있다. 또, 탁린을 통해 17세기에 활동했던 조각승 단응의 계보를 확인할 수 있다는 점에서도 중요하다.