說起古建築考察來，可以說是梁思成和林徽因及營造學社成員對中國文化最大的貢獻。中國文化的一大特征是：重文史，薄技藝。詩詞義典，浩若煙海；匠作之書，廖若晨星。尤其是建築，在士大夫文人看來，是器物之術，不值得研究。因此，盡管中國的古建築巍峨聳峙、鬥拱飛簷，十分獨特壯觀，但關於古代建築的理論總結卻幾乎缺失殆盡，雖然有兩部關於建築的古書留傳下來，一部是宋代《營造法式》，一部是清代的《清工部工程做法則例》，但這兩部書，由於缺乏傳承和注釋，已經仿佛天書，無人能懂。
早在梁思成在美國哈佛大學讀建築學研究生的時候，梁啟超就將《營造法式》寄給他，希望兒子能破解它。然而要破解這部天書，就必須找到宋代以前的建築，對照實物、尋找答案。因此，當梁思成及其夫人建築學家、詩人林徽因回國後，便與營造學社的幾名成員一起，開始了在中國大地上的古建築考察。這在中國曆史上是破天荒的第一次。
1932年10月，把事業當做自己生命的林徽因從家務中掙脫出來，和梁思成一道對北平郊區古建築進行考察。他們的第一個目標是京郊的臥佛寺。考察歸來，他們夫妻倆合寫了《平郊建築雜錄》一文，發表於《中國營造學社彙刊》1932年11月第3卷第4期。開篇是這樣寫的：
“這些美的存在，在建築審美者的眼裏，都能引起特異的感覺，在‘詩意’、‘畫意’之外，還使人感到一種“建築意”的愉快。這也許是個狂妄的說法。”
“但是，什麼叫做“建築意”？我們很可以找出一個比較近理的含義或解釋來。
“頑石會不會點頭，我們不敢有所爭辯，那問題怕要牽涉到物理學家，但經過大匠之手藝，年代之磋磨，有一些石頭的確會蘊含生氣的。天然的材料經人的聰明建造，再受時間的洗禮，成美術與曆史地理之和，使它不能不引起賞鑒者一種特殊的性靈的融會，神誌的感觸，這話或者可以算是說得通。
“無論哪一個巍峨的古城樓，或一角傾頹的殿基的靈魂裏，無形中都在訴說，乃至於歌唱，時間上漫不可信的變遷；由溫雅的兒女佳話，到流血成渠的殺戮。他們所給的“意”的確是‘詩’與‘畫’的。但是建築師要鄭重的聲明，那裏麵還有超出這‘詩’、‘畫’以外的‘意’的存在。
“眼睛在接觸人的智力和生活所產生的一個結構，在光影可人中，和諧的輪廓，披著風露所賜予的層層生動的色彩；潛意識裏更有“眼看他起高樓，眼看他樓塌了”憑吊與興衰的感慨；偶然更發現一片，隻要一片，極精致的雕紋，一位不知名匠師的手筆，請問那時銳感，即不叫它做“建築意”，我們也得要臨時給它製造個同樣狂妄的名詞，是不？
“……
“從前麵牌樓一直到後殿，都是建立在一條中軸線上的。……有遊廊向東西方向，再折而向北，其間雖有方丈客室和正殿的東西配殿，但一氣連接，直到最後麵，又折而東西，回到後殿左右。這一周的廊，東西十九間，南北四十間，成一個大長方形。中間雖立著天王殿和正殿，卻不像普通的廟殿，將全部寺院用“四合頭”式，前後分成幾進，這是少有的。”
文章強調要“慧眼識珠”，要從眾多平庸的建築中尋找真正的藝術傑作。北平郊區的古建築非常多，但大多是明清時期的，真正遼元時期的很少，也就是說，真正具有曆史、藝術價值的並不是很多。因而，這要求他們必須做到“慧眼識珠”。在文中他們指出：臥佛寺的“平麵布置，在唐宋時代很是平常，敦煌壁畫裏的伽藍都是如此布置。在日本各地也有飛鳥平安時代這種的遺例。在北平一帶（別處如何未得詳究），卻隻剩這一處唐式平麵了。所以人人熟識的臥佛寺……值得遊人將來重加注意的”。
離開臥佛寺，林徽因又和梁思成等人來到法海寺。法海寺位於香山南部，占地極小，建於山坡之上。寺院始建於明正統四年，體現出了明早期建築的特點。殿宇氣勢恢宏，留存著明早期的旋子彩畫。殿內有巨幅神像壁畫，畫工精湛，生動傳神。
關於法海寺的特點，尤其是寺院拱門的建築特色，林徽因是這樣寫的：
“法海寺在香山之南，……一個很小的山寺，誰也不會上那裏去遊覽的。寺的本身在山坡上，寺門卻在寺前一裏多遠山坡底下。坐汽車走過那一帶的人，怕絕對不會看見法海寺門一類無係輕重的東西的。騎驢或走路的人，也很難得注意到在山穀碎石堆那一點小建築物。尤其是由遠處看，它的顏色和背景非常相似。因此看見過法海寺門的人我敢相信一定不多。
“特別留意到這寺門的人，卻必定有。因為這寺門的形式是與尋常的極不相同：有圓拱門洞的城樓模樣，上邊卻頂著一座喇嘛式的塔——一個縮小的北海白塔。這奇特的形式，不是中國建築裏所常見。
“這圓拱門洞是石砌的。東麵門額上題著‘敕賜法海禪寺’，旁邊陪著一行‘順治十七年夏月吉日’的小字。西麵額上題著三種文字，其中看得懂的中文是‘唵巴得摩烏室尼渴華麻列吽敆吒’，其他兩種或是滿蒙各占其一個。”
法海寺門的特點，“主要的卻是它的式樣與原先的居庸關相類似。從前居庸關上本有一座塔的，但因傾頹已久，無從考其形狀，不想在平郊竟有這樣一個發現。雖然在《日下舊聞考》裏法海寺隻占了兩行不重要的位置，一句輕淡的‘門上有小塔’，在研究居庸關原狀的立腳點看來，卻要算個重要的材料了”。
至於杏子口的“三座小龕，雖不能說是真正的建築遺物，也可以說是與建築有關的小品。不止詩意畫意都很充足，‘建築意’更是豐富，實在值得停車一覽。至於走下山坡到原來的杏子口裏往上真真瞻仰這三龕本來莊嚴峻立的形勢，更是值得”。
由此可見，梁思成和林徽因有著豐富的建築史知識和獨到的審美眼光，能見人所未見，發人所未發。這篇考察報告，行文生動活潑，甚至可以稱作遊記散文，而且記述準確又有條理，讀來妙趣橫生，絲毫沒有學究氣。
1933年9月，林徽因和梁思成、劉敦真、莫宗江等人前往大同考察古建築。幾年之前，他們就有前往大同考察的願望，因為那裏是南北朝佛教建築藝術的中心，有許多有價值的古建築，是研究古建築的學者的必去之地。
他們乘坐一輛破舊的汽車，一路顛顛簸簸，好不容易才到達大同。下車後，又找不到一間幹淨的旅館安身。沒辦法，這一行人隻好到梁思成在美國時的同學李景熙（大同火車站站長）家裏住宿。而一日三餐的飲食，則是在一家酒樓吃一大碗湯麵（這還是向大同市當局求援得到的）。
他們著重對華嚴寺和善化寺作了測繪，並有可喜的發硯。如華嚴寺的大雄寶殿是在已知的古代木建築中體形最為巨大的。薄伽教藏是公元1038年建成的佛經圖書館。又如善化寺三聖殿建成於公元1128到1143年，也有自己的特點。這些發現，對於研究遼金建築的嬗變都有很大的幫助。對此，林徽因感到非常高興。她曾說：“回想在大同善化寺暮色裏麵向著塑像瞠目結舌的情形，使我愉快得不願忘記那一刹那人生稀有的，由審美本能所觸發的銳感。”
考察完華嚴寺和善化寺後，林徽因、梁思成等人又來到雲岡考察石窟。雲岡石窟建造在綿延的峭壁上，在一個又一個的石窟裏，有著一座又一座精美的佛像等石雕藝術品。它是“中國早期佛教史跡壯觀”，“更是後魏藝術之精華——中國美術史上一個極重要時期中難得的大宗實物遺證”。
但是多年來，對雲岡石窟的研究卻少之又少，直到近代才陸續有學者進行研究。例如日本人伊東忠太，我國著名曆史學家陳垣等，但他們的研究大都致力於考察雲岡石窟所受的外來影響，從純建築藝術角度進行研究的，林徽因和梁思成等則是開了首例。
當林徽因一行來到雲岡石窟時，眼前的景象一片荒涼。周圍的山上光禿禿的，沒有樹，連草都很少。地裏的莊稼矮小而又雜亂，到處都是一片荒蕪的景象。看來，很少有人來這裏遊覽。果然，他們連住的旅館都沒有，隻好在一間連門窗都沒有的農房裏住了三天。而且當地氣候也讓他們難以忍受，中午炎熱，晚上寒冷。吃的當然隻能湊合，土豆和玉米麵糊糊已經算是不錯了。