경주 남산 불곡 마애여래좌상은 남산 북쪽 기슭에 불상을 모시기 위하여 만든 집이나 굴 형태의 공간인 감실을 파고 새긴 마애여래좌상이다. 불감은 높이 약 3m, 너비 3.8m의 바위 면에 깊이 1m, 높이 1.42m의 규모를 지닌 삼각형에 가까운 단면을 하고 있다. 우리나라에서 감실을 파고 불상을 고부조로 새긴 가장 이른 예로서, 오른쪽 어깨와 왼쪽 무릎이 약간 부서진 것을 제외하곤 보존 상태가 양호하다.
불상의 머리는 두건을 덮어쓴 것 같은데 이것은 귀 부분까지 덮고 있다. 얼굴은 둥그렇고 약간 숙여져 있으며, 부은 듯한 눈과 깊게 파인 입가에서는 내면의 미소가 번지고 있다. 이런 점에서는 인왕리 석불좌상과 유사하지만, 전체적으로 자세가 아름답고 여성적이다. 양어깨에 걸쳐 입은 옷은 아래로 길게 흘러내려 불상이 앉아 있는 대좌까지 덮고 있는 옷자락이 물결무늬처럼 부드럽게 조각되어 전체가 아름답게 조화를 이루고 있음을 볼 수 있다.
마애여래좌상이 언제 조성되었는지에 대해서는 구체적으로 알 수 없다. 불곡 마애여래좌상 윗부분에 목조 가구를 설치했던 흔적이 남아 있고, 감실 주변에 기와 조각이 산재해 있었던 것으로 미루어 목조 기와 건물이 있었을 가능성이 있으나 처음 조성됐을 당시에 함께 건립된 것인지는 불분명하다. 이 석불은 경주 남산에 남아있는 신라 석불 가운데 가장 오래된 것으로 삼국시대 후기에 만들어진 것으로 보이며, 이 불상으로 인하여 계곡 이름을 부처 골짜기라고 부르게 되었다.