1989년 보물로 지정되었다. 불상 높이 108㎝, 대좌 높이 96㎝. 영주 부석사에서 멀지 않은 곳에 있어서인지 부석사 부근의 여러 석조비로자나불상과 비슷한 유형이다. 불분명해진 육계(肉髻)와 나발(螺髮)의 머리카락은 9세기 중엽 이후부터 보이는 수법인데, 865년(경문왕 5)에 제작된 철원 도피안사 철조비로자나불좌상의 머리 모양과 비슷한 편이다. 얼굴도 도피안사 철불의 얼굴처럼 단아하면서도 섬약해져 있다. 수도에 정진하는 고행승(苦行僧)의 일상적인 마른 모습을 나타내고자 한 것 같다.
더구나 가는 눈, 빈약한 코, 작은 입의 표현으로 현실의 사람 모습, 그 가운데에서도 수도승의 모습을 의도적으로 보여주려는 것처럼 보인다. 즉, 불(佛)의 이상적인 모습보다도 현실적인 인간 모습을 더 선호하는 경향, 이른바 현실적 사실주의 양식을 보여준다.
상체는 곧고 반듯하여 얼굴보다 건장하게 느껴지지만, 이 역시 양감이 절제되어 단아한 인상을 준다. 하체는 결가부좌(結跏趺坐)한 두 무릎이 넓게 퍼져 안정감을 준다. 하지만 무릎이 낮아 이 역시 현실적인 모습을 보여주고 있다. 두 손은 가슴에 모아 왼손의 집게손가락을 오른손으로 감싼 이른바 지권인(智拳印)을 짓고 있는데 역시 작고 섬약한 편이다. 이처럼 전체적으로 단아하고 안정감이 있지만 섬약한 모습이 철원 도피안사 철조비로자나불좌상의 모습과 비슷하다.
더욱이 전신을 덮고 있는 대의(大衣)의 평행하게 밀집된 옷자락무늬는 도피안사 철불에서 가장 분명하게 표현된 옷주름 형식이어서, 두 불상이 한층 더 일치되고 있음을 알 수 있다. 축서사 불상의 옷주름은 보다 얇아졌을 뿐만 아니라 어깨의 무늬, 소맷자락이나 발목 등에 날카롭게 자른 듯한 거칠거칠한 표현 등 한결 섬세해지고 보다 기하학적이 되었다. 특히, 가슴의 U자형 옷깃에 표현된 꽃무늬는 9세기 후반기의 특징적인 불상 수법이다. 또 9세기 후반기의 옷주름 특징을 보여주는 것은 물결식 표현이다. 두 팔에서 흘러내린 주름이 두 무릎을 덮고 다리 사이에서 부채꼴을 형성하는데, 여기에 물결무늬가 표현되어 있다.
대좌는 9세기 석불상에서 보편적으로 보이는 8각대좌인데, 상대·중대·하대로 이루어져 있다. 하대는 복련(覆蓮: 아래로 향하고 있는 연꽃잎)과 그 아래 8각의 각 면에 사자 1구씩이 표현되었고, 중대에는 공양상과 합장한 보살형, 상대는 앙련(仰蓮: 위로 향하고 있는 연꽃잎)이 새겨진 당시의 전형적인 대좌이다.
광배 또한 대구 동화사 비로암 석조비로자나불좌상의 광배 등 9세기 당시의 화려하고 섬려한 광배와 같았을 것으로 생각된다. 867년 무렵 불상과 함께 조성한 광배는 파손되어 윗부분만 겨우 남아있다. 현재 불상 뒤에 안치된 나무 광배 뒷면에는 묵서명이 있어 1730년에 세균(世均)이 제작했음을 알려준다.
이 석불상은 부석사를 중심으로 유행하였던 9세기 비로자나불상 계통의 하나이다. 당시의 불상 특징을 잘 보여주는 대표작이며, 867년(경문왕 7)에 제작된 석탑과 동시에 만들어진 것으로 생각된다. 그러므로 확실한 기년명 불상으로 크게 주목되는 작품이다.