双林寺院始建于北齐武平二年，距今有一千五百多年的历史。双林寺在北宋以前称为“中都寺”，因为当时的平遥县称为“中都县”，宋代以后改称双林寺，取佛祖释迦牟尼在娑罗树下“双林入灭”的典故。
据佛经记载，释迦牟尼在跋提河边的娑罗双树之间涅槃，圆寂时四周的双树白花顿开，这就是“双林入灭”的典故。
双林寺的规模原来极为宏大，是一方胜景，但宋代以后屡遭兵火，原建筑、壁画与塑像都已经不复存在，现存建筑及塑像大多为明代遗物。
双林寺从外观来看是一座城堡式建筑，四周筑有夯土墙壁，上置箭垛。寺院建在一座三米高的土台上，坐北朝南，占地面积15000平方米。南面辟有拱券式山门，寺内殿宇分为东西两个轴线贯穿的院落。其中西部是寺院主体，由11座组殿宇成前后三进院落，中轴线上依次分布着山门、天王殿、释迦、大雄宝殿和佛母殿（娘娘殿）。前院东西两厢，分别有罗汉殿和武圣殿，地藏殿和土地殿。在中院，左有千佛殿，右有菩萨殿，后院是贞义祠。
寺中的唐槐、宋碑、明钟、彩塑以及古代建筑都是稀世珍宝，其中尤以彩塑艺术闻名于世。现存彩塑两千多尊，大者丈余，小者尺许，形神兼备，各具特色，其精湛的雕刻技艺和不朽的艺术价值，充分体现了古代汉族劳动人民的卓越才能和艺术创造力。实是中国元、明彩塑的精华所在。
天王殿廊檐下四金刚，每尊高约3米，门两旁各两尊。四金刚目光锐利，均投向中间的参观者。由于是用琉璃珠作瞳孔，金刚眼神光亮，似真人一样。他们衣饰简略朴素，三尊赤裸上身，一尊系腰裙。这种处理方式使得工匠更容易将金刚们塑造得威猛雄壮，工匠们用高高隆起的胸肌来表现这一主题，四大金刚像如今的健美运动员一样摆出各种造型，使肌肉暴起，浑身似蕴含巨大的力量。每位金刚手握一金刚杵，四金刚均坐于某物之上，一腿向前侧，一腿向另一侧平伸，小腿向前平曲悬空。他们面部表情极为夸张，个个横眉立目，活灵活现，给人一种威严感。四金刚像堪称中国古代彩塑经典。
大雄宝殿西侧的菩萨殿内四周布满了四百六十七尊悬塑菩萨，正中主尊是千手千眼观世音菩萨，头戴龛形宝冠，上身半裸，布满饰带，衣带随体下垂，26只手臂上各自戴着钏镯，工艺精湛，是我国古代的名塑杰作。
大雄宝殿东侧的千佛殿更是名副其实的悬塑殿堂，内有近千尊菩萨，分为多组。其中一组善财童子参拜观音的造型十分生动，观音端坐在太师椅上，正侧首凝视参拜的善财童，塑工极为精妙传神。千佛殿的韦驮像，在全国同类题材作品中，这尊塑像可谓之精品，备受海内外识者交口称誉，说他刚中有柔，武中蕴文，威而不悍，机智勇猛，浑身是力，身如强弓等等。概括之约有三点：双重性格的深入刻画；夸张变形身躯表现力度；面部表情高度传神。这些因素相辅相成，共同构成韦驮像的艺术特色，使这个人物具有性格特征而活了起来。
双林寺千佛殿的这尊韦陀，雄健英武，被人们一致认为全国韦陀之冠的神品。
传说释迦佛去世后，诸天和众王商量火化遗体，收取舍利建塔供养。这时帝释天手持七宝瓶来到火化场说，佛原先答应给他一颗佛牙，所以他先取下佛牙，准备回去建塔供养。这时，躲在帝释天身旁的罗剎鬼趁人不注意，盗去佛牙舍利。护法天神韦驮见状奋起直追，不一会儿就抓到罗剎鬼，取回舍利，赢得了诸天和众王的赞扬，认为他能驱除邪魔，保护佛法。韦驮的身体重心在左脚，双腿朝前站立，从腰开始，由头带动整个上身向右扭曲，比真人所能扭曲的程度要夸张，能表现出他“身如强弓，浑身力量”。左臂抬起，右胳膊握拳向下，胳膊肘向后伸点，感觉肌肉紧张，一股爆发前的征兆，似乎发现了企图捣乱的不法妖魔，正准备振臂击之，上身的动态打破了下身的静立。飘带的婉转曲线，似是风云雷霆所托，赋予韦陀英豪之气。
最精彩的莫过于韦驮眼神的处理。头、身体都向右转，而眼睛却偏偏朝向左方！在时间上形成三个节奏，增加了动作的连续性。整体上的动感，展现出的韦陀武中蕴文，不是一介武夫形象。
双林寺，是座历史悠久的佛寺。寺中的唐槐、宋碑、明钟以及古代建筑、彩塑和壁画，都是稀世珍宝。尤其是寺中两千多尊彩绘泥塑，更令人称道不已。它们继承了我国唐代以及宋、辽、金、元彩塑的优良传统，具有高度写实的风格，是我国明塑中的佼佼者。这些彩塑形神兼备，艺术价值极高，能够完好保持存至今，实乃艺术史一大幸事。