1937年6月，一队人马来到了山西五台县城。稍作休整之后，他们没有像大多数人那样，奔往寺刹林立、香火缭绕的台怀镇拜佛祈福，而是骑着驮骡，在五台山外围险峻崎岖的山路上，迂回而行，从这些人的眼神中可以看出，他们似乎是在寻找着什么。
黄昏时分，他们来到了五台豆村的佛光寺。一进寺院，这些人的目光就被寺庙正殿所吸引……这一行人正是中国营造学社调查队，其中就有梁思成、林徽因夫妇。
梁思成一直抱有“国内殿宇必有唐构”的信念，但遍寻不着，今天看到了这座魁梧整饬的大殿，他一下子激动起来了，因为从这座建筑形制的各个方面来看，无一不符合唐代建筑特点！
光是形制上符合，还不能说明问题，最重要的是文字证明。之后的几天里，他们一边测量，一边在大梁上寻找墨迹——他们在殿内后梁上发现“女弟子宁公遇”之名，而寺院内的唐石刻经幢上也刻有“女弟子宁公遇”，二者完全相同，更为宝贵的是，这个石经幢上明确记载有殿宇建设的时间：唐大中十一年，即公元857年——至此，佛光寺正殿（现称东大殿）的建筑年代已确定无疑。
梁思成后来写道：“这不但是我们多年来实地踏遍所得的唯一唐代木构殿宇，不但是国内古建筑之第一瑰宝，也是我国封建文化遗产中最可珍贵的一件东西。”
大家都掩饰不住自己的兴奋，于是他们就在殿外的地上摆了一个毯子，把最好的罐头拿出来吃了一顿野餐，大家就这样一边看东大殿，一边吃晚饭。
梁思成给山西教育厅写信，历数佛光寺正殿的珍贵之处，请求山西地方政府予以永久保护。
1937年7月9日，《北平晨报》上刊登了梁思成从五台山发来的电报：他们在五台山佛光寺发现了唐代建筑。这条新闻并没有引起国人的关注，因为也就是在两天前的7月7日，日本人发动了卢沟桥事变——卢沟桥事变的五天之后，已辗转在山西代县继续调查工作的梁思成，这才知道了日本已向中国开战的消息。
北平形势危急，返回途中可能遇到危险，于是梁思成派人携带这些图录稿件，暂时呆在太原，等候指令。梁思成一行回到北平，将营造学社多年积累的资料打包，存进天津英租界内的英资麦加利银行保险库，做完了这一切，梁思成夫妇这才汇入南下流亡的人群中……