Монастырь расположен на западной стороне Каменоломного оврага. В нем известно 22 помещения. В настоящий момент видно, что в первоначальный комплекс вели два входа. От одного со стороны реки осталась только часть лестницы. Другой, ныне сохранившийся, вел из Каменоломного оврага. По обе стороны его вырублены кельи и хозяйственные помещения. В них еще в конце XIX в. жили люди. Из коридора имелся выход на верх скалы.
На момент присоединения Крыма к России комплекс был заброшен. До Крымской войны здесь находились пороховые склады. К пятидесятилетию обороны Севастополя, по желанию Великого князя Алексея Михайловича, храм был восстановлен. Эта «реставрация», произведенная в 1905 г. архитектором А. Вейзеном, привела к значительному искажению первоначального облика. Сильно пострадал монастырь и в период Великой Отечественной войны.
Интересные данные содержит описание Д.Струкова: «На противоположной стороне Инкерману, чрез Черную речку, на углу скалы, есть три долбленные храма. Один устроен в боку лестницы, ведущей во внутренность скалы: далее по коридору другой храм, имеющий потолок в форме правильного свода, квадратной формы, но к сожалению алтарь отвалился от скалы. Третий храм рядом с предыдущим к югу, меньший, имеющий престол у стены, под отверстием окна: жертвенник изсечен в нише северной стены алтаря отделенного алтарною преградою, которая судя по сохранившимся остатками была высотою 1 арш. 6 верш, с одним отверстием для входа в алтарь».
Подробно монастырь св. Софии рассмотрел А.Бертье-Делагард. Он опубликовал описание комплекса и его архитектурные обмеры. Исследователь упоминает две церкви, а существование еще одной предполагает. Датирует он монастырь XIV-XV вв., а надписи в часовне — еще более поздним временем. Главный храм монастыря, по мнению ученого, один из древнейших среди пещерных храмов.
Учитывая, что монастырь расположен на открытом месте и практически не защищен, а также значительные его объемы, для сооружения которых требовались немалые средства и покровители, скорее всего, его следует датировать XIV-XV вв. Сценарий развития монастыря следующий: возникнуть он мог в XIII в. как небольшой скит в Каменоломном овраге. Впоследствии, получив влиятельных покровителей, скит превращается в крупный монастырь; тогда и сооружается главный храм. В процессе существования монастыря его монахи основали три скита — у станции Инкерман-1, в Георгиевской и Троицкой балках.
(Ю.М. Могаричев, текст с сайта http://cave-town.iatp.org.ua/)
