공주서혈사지는 웅진동 우뚝 솟은 망월산의 동쪽에 자리 잡은 옛 절터이다. 이곳에서 발견된 기와에 서혈사라고 적혀 있었고, 백제의 전형적인 연꽃무늬 와당과 통일신라와 고려시대의 각종 기와류, 석탑부재, 초석들이 발견되어 백제 때 지은 사찰로 추정된다. 서혈사지는 완만하게 경사진 밭을 3단계로 구분하여, 석축을 쌓고 지었던 것으로 보인다. 조사된 내용에 따르면 불도를 닦던 곳의 배치가 지형과는 관계없이 남쪽을 향해 탑, 불당과 함께 직선상에 놓았음을 알 수 있다. 이 절터와 관련이 있는 석굴사원은 자연적인 동굴을 이용하여 승려의 수도장으로 만든 것인데 크기는 길이 8m, 높이 4.5m, 폭 17m의 규모이다. 북쪽 벽에는 불상을 안치하였던 것으로 보이는 층대가 있다. 여기에서 발견된 3구의 석조불상으로 미루어 보아 통일신라시대에 다시 지어진 것으로 보인다. 서혈사지 석굴은 석굴 내에 불상을 안치하는 석굴사원의 수법을 백제가 남조로부터 도입하였을 것이라는 당시 상황을 추측하게 한다. 이러한 가치를 인정받아 1982년 12월 31일에 충청남도 기념물로 지정되었다.