相傳桃花寺原名觀音寺,始建年代不詳,后改名桃花寺。據(jù)《北辰文物》(北辰區(qū)政協(xié)文史委編)介紹,寺廟規(guī)模不斷擴大,于明隆慶二年(1568)重建桃花口大寺。大寺分前殿、后殿,東西有配殿。殿前立有“重建桃花寺碑”。殿內(nèi)初供佛祖,后供三圣。清光緒二十六年(1900),大寺被八國聯(lián)軍燒毀,只剩房屋數(shù)間。清末廢廟興學,改為小學校。后幾經(jīng)翻修,寺廟面貌無存,現(xiàn)存古槐4株。
通過調(diào)查,寺廟無存,但周邊未進行過大規(guī)模土方建設(shè),因此推斷基址應(yīng)該尚存,占地面積約2600平方米,而兩通石碑現(xiàn)埋于遺址西側(cè)約300米處的廢棄水閘下,作為涵洞頂石。