當時黃月下共坐天真的青年人情話，相信
那三兩句長短，星子般仍掛秋風裏不變。
又或者是彰顯另一種情懷的《黃昏過泰山》：
記得那天
心同一條長河，
讓黃昏來臨，
月一片掛在胸襟。
如同這青黛山，
今天，
心是孤傲的屏障一麵；
蔥鬱，
不忘卻晚霞，
蒼莽，
卻聽腳下風起，
來了夜——
日本人曾經斷言，中國已不存在唐代的木構建築，要看唐代木構建築，人們隻能到日本奈良去。但是，梁思成和林徽因相信，中國這麼大的地方，肯定會有唐代的木構建築存在。他們到圖書館去翻閱了很多材料，結果有重大的發現。在法國漢學家伯希和寫的《敦煌石窟圖錄》裏，有兩張唐代壁畫的研究引起他們的注意。這兩張壁畫描述了佛教聖地五台山的全景，並標明了每座寺的名字。梁思成又在北平圖書館見到一本《清涼山：（山西五台山）誌》，裏麵有佛光寺的記載。梁思成和林徽因估計這個地方由於交通不便，進香的人也不多，比較有利於古建築的保存，他們決定去碰碰運氣。
1937年6月，梁思成和林徽因、莫宗江、紀玉堂一起乘火車到太原。之後坐汽車，到了半路改騎馱騾，往五台山進軍。在險峻的山路上迂回前進，有時連牲口也不肯向前，他們隻好拉著毛驢步行。這樣走了兩天，才到達位於五台縣城東北60華裏的佛光寺。隻見那裏的唐代木構、泥塑、石刻、壁畫、墨跡，以及寺內外的魏（或齊）唐墓塔、石雕，薈萃一處，相互依襯。這是我國曆史文物中的瑰寶。
梁思成在《尋找古建築》一文中，詳細地描述了他們在佛光寺的一些情況。“（我們）第二天開始了仔細的調查。鬥拱、梁架、藻井以及雕花的柱礎都細看過了。無論是單個或總體，它們都明白無誤地顯示了晚唐時期的特征。但是我的最大驚喜是當我們爬進藻井上麵的黑暗空間時產生的。我在那裏看到了一種屋頂架構，其做法據我所知隻有在唐代繪畫中才有。使用雙‘主椽’（借用現代屋頂架的術語），而不用‘王柱’，這和後世中國建築的做法全然不同，大大出乎我們的意料。這個‘閣樓’裏住著好幾千隻蝙蝠，它們聚集在脊檁上邊，就像厚厚的一層魚子醬一樣，這就使我無法找到在上麵可能寫著的日期。除此之外，木材中又有千千萬萬吃蝙蝠血的臭蟲。我們站著的頂棚上部覆蓋著厚厚的一層塵土，可能是幾百年來積存的，不時還有蝙蝠的小屍體橫陳其間。我們戴著厚厚的口罩掩蓋口鼻，在完全的黑暗和難耐的穢氣中好幾個小時地測量、畫圖和用閃光燈照相。當我們終於從屋簷下鑽出來呼吸新鮮空氣的時候，發現在背包裏爬滿了千百隻臭蟲。我們自己也被咬得很厲害。可是我們的發現的重要性和意外收獲，使得這些日子成為我多年來尋找古建築中最快樂的時光。
“……
“我們在大廳裏工作的第三天，我妻子在一根粱的根部下麵注意到有中國墨的很淡的字跡。這個發現對我們大家的影響有如電擊一般。沒有比實際寫在廟的梁上或刻在石頭上的日期更讓人歡喜的東西了。那富麗堂皇的唐代建築已在麵前——但我怎樣報道它的建造日期呢？唐朝從618年一直延續到906年。現在這帶有淡淡字跡的木頭即將提供給我盼望已久的答案。當我們大家忙著想辦法在佛像群中搭起腳手架以便清洗梁柱和就近審視題字時，我妻子徑直去工作了。她把頭盡量往後仰，從下邊各個不同角度盡力辨識梁上的文字。經過這樣的一番艱苦努力，她認出一些隱約的人名，還帶有長長的唐朝官職。其中最重要的是最右邊的那根梁上，當時依稀可辨的是：‘佛殿主女弟子寧公遇’。……（在外麵台階前的）石柱上赫然寫著同樣的句子：‘佛殿主女弟子寧公遇’。石柱上刻的年代是‘唐大中十一年’，相當於公元857年。”
他們回北平後，林徽因見到朱自清和蕭乾，還興致勃勃地向他們描述考察時的情景。林徽因和同伴們發現的佛光寺大殿，是當時國內已知的最古老的木結構建築。
佛光寺內也有許多古塔，而且幾乎都是國內建築的孤例。在東大殿南側的開山祖師願誠墓塔，上半截已經塌掉了，隻剩下雕有蓮花瓣和寶珠的塔座。林徽因說，這是局部裝飾手法，屬於典型的北魏風格。所有的古塔，有唐代的，也有宋代的。他們仿佛走進了時空的迷宮，這些風格不一的古塔，讓他們目不暇接。
離開佛光寺後，他們繼續向北，一路考察了靈境寺、金閣寺、鎮海寺、南山寺，最後來到了位於五台縣最北端的台懷鎮。台懷鎮地處五台山五大高峰東台、西台、南台、北台和中台形成的懷抱之中，鎮裏居住著漢、滿、蒙、藏四個民族，近兩千人。該鎮內有一靈鷲峰，亦名菩薩頂。據佛教史籍記載，東漢時期，最早來到中國傳播佛教的攝摩騰和竺法蘭，來到台懷鎮，覺得菩薩頂的形狀，很像印度的靈鷲峰，因此以靈鷲峰為其命名。佛教史籍也記載著，台懷鎮的大白塔之下，藏有釋迦牟尼的舍利。所以，曆朝曆代，朝廷和佛教徒都紛紛於台懷鎮及其附近修建寺廟，最終使這裏形成了佛寺眾多、寶塔如林的五台山佛教中心。而這些佛教寺院又有一半以上是集中在台懷鎮的。
林徽因、梁思成等人，考察了附近的顯通寺、塔院寺、萬佛閣、羅侯寺、圓照寺等二三十所廟宇，發現它們大部分都是明清時代的建築，這更讓他們歡喜於發現了佛光寺。林徽因和梁思成立即給太原教育廳寫了一封信，詳盡述說了佛光寺的曆史價值，並建議他們立刻製定一個永久性的保護措施。
離開五台山之前，林徽因給正在讀小學三年級的女兒寫了一封信。信中把他們此行的路線全都畫了下來。每次離開家，她都會極為思念一雙兒女，而且每次都會給女兒寫一封信，告訴她旅途的見聞和考察的成果。
7月初，他們開始返程。或騎牲口，或步行，或坐車，一路回到了代縣。這時是7月12日。到了代縣，他們才知道北平發生了“盧溝橋事變”，考察帶來的興奮被瞬間熄滅，大家的心情都非常沉重。想起“九·一八”事變時日軍的種種暴行，梁思成不禁仰天長歎。
林徽因一行人決定立刻回到北平。因為交通受阻，林徽因和梁思成與眾人在陽明堡分手，出雁門關，趕回北平，
回到北平之後，他們立刻感受到了戰爭的氣息。宋哲元二十九軍在北平城到處挖塹壕，看樣子一場大戰即將打響。梁思成和林徽因以及他們的朋友又聚在了一起，大家決定支持宋哲元抗戰，在北平教授致政府要求抗日的呼籲書上都簽了名。
由於戰事一觸即發，營造學社被迫停止工作。林徽因和梁思成最擔心的就是這些年來所有成員共同努力積累的調查資料落到日軍手裏。他們決定把所有資料存入天津的英租界英資銀行保險庫。
可沒過幾天，宋哲元守軍卻撤走了。7月28日，日軍占領北平。街上到處插著的日本國旗讓林徽因不由得感受到一種民族恥辱感。這一天，他們夫婦倆突然收到了一封來自“東亞共榮協會”的請柬，請他們出席一個會議。林徽因當場撕碎了這封請柬。他們決定離開北平，到大西南的後方去。盡管他們的家在北平，盡管他們的事業也在北平，但是戰爭的陰雲決定了他們必須離開這裏。
從1930年到1945年，他們夫妻二人共同走了中國的15個省，200多個縣，考察測繪了200多處古建築物，很多古建築就是通過他們的考察才被全世界、全國所認識，並從此加以保護。比如像河北趙州石橋、山西的應縣木塔、五台山佛光寺等。也正是由於在山西的數次古建築考察，使梁思成破解了中國古建築結構的奧秘，完成了對《營造法式》這部“天書”的解讀。