1983年，考古学者在牛河梁主梁的北山顶发现了一座庙堂遗址，这座庙堂由一个多室和一个单室构成，多室在北边为主体建筑，单室在南边为附属建筑。这座庙堂供奉的是谁？由于当时的科考技术不足，当年只对女神庙进行了局部试掘，之后掩上黄土，一直保护至今。试掘时，女神庙出土了红陶彩绘的壁画和祭器残 块，以及泥塑的熊爪、鹰爪和鸟翅。
  最令世人震惊的是在庙西侧发现了许多人物塑像的 残块，包括头、肩、臂、手、乳房等器官。显然这些是女人像的残块。这些残块分属于 6个个体，他们形体有大有小，或张开手臂，或曲肘握拳，但都盘膝坐着。这其中，有一尊和真人大小相当的彩塑女神像。她的肢体虽已残碎，头部也缺了半边耳朵，但整个面部表情却依然生动。
  她的眼睛是用5片淡青色圆饼石做成的，看起来 极富生命力。从头型上看，这个女神眉骨、颧骨显得很高，是典型的蒙古人种，与现代华北人的脸型很相似。在女神上臂的空腔里，人们发现了一些被火焚烧的灰渣，据专家 推测，这些灰渣很可能是人骨渣。因此牛河梁女神像很有可能是以现实中的人物为依据 塑造出来的。
  于是人们将这座庙堂称之为“女神庙”。为什么要建这样一座女神庙呢？有人认为这反映了古人重传统、重子孙后嗣的生存观。'红山文化属于父系氏族时代文化，在这一时期建女神庙应胃不仅仅是对“母祖”的崇拜，更应该是对子孙永续、生生不息的一种崇拜。同时人们又有这样的疑问，这个女神是谁？各路学者都对此进行了研究，但是始终没有定论。
  有人认为这个女神或许就是我国古代神话中的“女娲”。在中国远古神话中，有一位用黄土造人、用五色石补天的女娲娘娘，几千年来，她被奉为华夏始祖，但历史上是否真有“女娲”其人？人们又是从何时起开始崇拜她的？ 这一直是个谜。直到20世纪80年代，红山文化牛河梁女神庙的发现，有学者认为其中的女神就应当是“女娲”，古人在那时就已经开始了“女娲崇拜”古籍中记载，女娲的第一大功劳就是“搏黄土做人”。
  由于人们发现牛河梁彩塑女神上臂的空腔里，有被火焚烧的灰淹，据专家推测，这些灰渣很可能是人骨淹，这一现 象与古籍中的记载惊人地相似，当时的人就是以此来塑造该雕像的。女娲的第二功劳就是“炼五色石以补苍天” 。距红山女神一公里的地方，有一座 小土山，用人工夯筑而成，形状为圆锥形。
  在小土山周围的山头上，有30多座积石冢群址，整个积石冢群都是圆锥形，和古埃及的金字塔相比，布局相似。这些“金字塔”似 的建筑物周围，到处散布着“之”字纹彩陶片以及冶铜坩埚片。