Монастырь расположен на западной стороне Каменоломного оврага. Известно о 22 помещениях внутри скалы. 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.
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 Инкермана, 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 иссечён в нише северной стены алтаря отделенного алтарною преградою 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. 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.
Слева от монастыря располагается мемориал погибшим при подрыве Шампанских штолен во время ВОВ в 1942 году. В честь погибших на скале установлен крест и смотровая площадка с видом на реку Черная. В данный момент у подножья скалы находится КПП военной части, пройти к мемориалу не представляется возможным.