삼국시대부터 조선시대에 이르는 유물이 분황사 유적에서 다량 출토되었다. 주로 와전류였고 그 중 수막새는 다양한 문양 변화로 신라왕경 주변에서 출토된 와당과의 연관성을 보여준다. 금동제품의 정교함은 왕실원찰설을 뒷받침한다. 분황사 창건 초기에는 국왕의 지원으로 호국사찰의 역할을 하고 신라 중대에 전성기를 누렸다. 또한, 고려 명종에는 전 왕조의 고승에 대한 예우를 보면 고려 중기까지 법등이 지속되었음을 알 수 있다.
마지막으로 삼국시대부터 조선시대에 이르는 다량의 유물이 출토지가 분명한 단일 유적 내에서 출토된 점이다. 분황사 출토유물은 암·수막새, 치미, 귀면와, 전돌 등의 와전류가 주류를 이루고 있으며, 토기와 자기 등 생활용기도 다수 출토되었다. 와전류 가운데 수막새의 경우에는 분황사 창건기에 해당하는 고신라로부터 통일신라, 고려를 거쳐 조선시대에 이르기까지 매우 다양한 형태의 문양과 함께 형식적 변화상을 보여준다. 또한, 신라왕경 주변의 와요지에서 출토된 와당과의 관련성을 파악할 수 있어 기와 수급관계에 대한 단서를 확보할 수 있었다. 토기는 고배, 완, 병, 호 등이 출토되어 생활용기로서의 기능적인 측면과 함께 기종의 다 양성을 파악할 수 있다. 월주요, 장사요 등에서 생산된 중국자기는 당시 신라의 대외관계에 대한 일면을 보여주는 자료가 된다. 각종 장식용 금동제품은 그 정교함과 화려함에서 사료에 나타나는 왕실원찰설(王室願刹說)을 뒷받침해 주고 있다. 분황사는 창건 이후 지금까지 정치·사회적 변화 등 제반 상황에 따라 많은 우여곡절을 겪었음을 알 수 있다. 창건 초기에는 자장, 원효 등 고승들을 연이어 주석토록 하는 등 국왕의 전폭적인 지원을 받으면서 호국사찰 또는 왕실원찰의 역할을 수행하였으며, 경덕왕(景德王) 14년(755)에는 대형 약사동상(藥師銅像)을 주성(鑄成)하는 등 신라 중대에 이르러서는 그 전성기를 구가하였다. 또한, 고려 명종대(1170～1197)에는 원효를 기리는 화쟁국사비(和諍國師碑)를 건립하는 등 전 왕조의 고승에 대한 예우를 갖춘 것으로 보아 최소한 고려 중기까지는 그 법등(法燈)이 지속되었음을 짐작할 수 있다. 숭유억불책(崇儒抑佛策)이 시행된 조선시대에는 어세겸(魚世謙, 1430～1500) 등의 시구에서 드러나듯이 석탑이 훼손되고 경내에 민가가 들어차는 등 그 명맥만 겨우 유지하고 있었으며, 이러한 와중에 왜란(倭亂, 1592～1597)이 발발하여 가람이 전소되는 지경에 이르기도 하였다.