Keberadaannya candi ini pertama kali diungkap dalam laporan Raffles, tahun 1740.
Pada awalnya hanya tujuh kelompok bangunan yang ditemukan, sehingga Raffles menyebutnya Gedong Pitu.
Setelah ditemukan, dilakukan beberapa penelitian terhadap candi oleh arkeolog Belanda, yaitu lain Van Stein Callenfels (1908) dan Knebel (1911).
Dalam penelitian tersebut ditemukan dua kelompok candi lain, sehingga namanya diubah menjadi Gedong Songo (dalam bahasa Jawa berarti sembilan bangunan).
Pada tahun 1928 sampai 1929, dinas purbakala pada zaman pemerintahan Belanda melakukan pemugaran terhadap Candi Gedong I dan Candi Gedong II.
Pemugaran candi dan penataan lingkungan dilakukan oleh pemerintah Indonesia dari tahun 1972 sampai 1982. (1)
Hingga saat ini belum diketahui waktu pembangunan candi Gedong Songo.
Namun ada pendapat yang mengatakan bahwa candi ini dibangun sekitar abad ke delapan.
Pendapat itu diutarakan berdasar pada bentuk bangunan dan corak Candi Gedong Songo.
Bentuk dan relief candi gedong Songo dijadikan bukti bahwa Candi Gedong Songo dibangun semasa pemerintahan dinasti Sanjaya. (2)
Candi Gedong I terdiri satu bangunan utuh, berukuran kecil dengan denah dasar persegi panjang.
Atap Candi Gedong I berbentuk segi empat bersusun dengan hiasan pola kertas tempel di sekelilingnya.
Separuh dari puncak atap terlihat sudah hancur.
Batur (kaki candi) dengan denah dasar segi empat dihiasi oleh deretan panel yang memiliki pahatan bermotif bunga (padma), serta sulur-suluran yang sederhana.
Tinggi batur sekitar 1 m, dengan tangga menuju ruangan kecil dalam tubuh candi terletak di sisi timur.
Permukaan batur membentuk selasar selebar sekitar 0,5 m mengelilingi tubuh candi.
Sepanjang tepi selasar diberi pagar, namun sebagian besar batu pagar sudah tanggal atau bahkan hilang.
Dinding luar tubuh Candi Gedong I polos tanpa relief atau relung sebagai tempat menaruh arca.
Di tengah dinding terdapat pahatan bermotif bunga yang membentuk semacam bingkai kosong.
Hingga saat ini tidak bisa dipastikan apakah dalam bingkai tersebut tadinya terdapat arca atau pahatan lain. (1)
Dua bangunan berjajar menghadap ke timur dan satu bangunan yang meghadap ke barat.
Ketiga bangunan tersebut dapat dikatakan dalam keadaan utuh.
Kedua bangunan yang menghadap ke timur terlihat mirip, namun yang berada di sebelah utara lebih besar dan lebih tinggi dari yang di selatan.
Bangunan yang lebih besar, yaitu yang di utara, diperlirakan merupakan candi induk atau candi utama, sedangkan bangunan yang lebih kecil diperkirakan sebagai candi perwara.
Tubuh candi berdiri di atas batur yang rendah dengan denah dasar berbentuk persegi.
Atap kedua bangunan tersebut berbentuk 3 persegi bersusun, makin ke atas makin mengecil dengan puncak atap runcing, mirip atap Candi Gedong II.
Sekeliling kubus dihiasi dengan pahatan pola kertas tempel.
Di setiap sudut terdapat hiasan berbentuk seperti mahkota bulat berujung runcing.
Di sekeliling tubuh candi terdapat selasar sempit dan tanpa pagar.
Pintu masuk ke ruangan sempit dalam tubuh candi dilengkapi dengan bilik penampil yang menjorok sekitar 1 m keluar tubuh candi.
Tepat di depan pintu Candi Gedong III terdapat tangga naik ke selasar yang dilengkapi dengan pipi tangga dengan pahatan bunga di pangkalnya.
Pada dinding di kiri dan kanan ambang pintu bangunan utara terdapat relung berisi arca Syiwa.
Arca Syiwa tersebut dalam posisi berdiri dengan tangan kanan bertelekan pada sebuah gada panjang.
Kedua bangunan yang menghadap timur tersebut berdiri di atas batur yang rendah dengan denah dasar berbentuk bujur sangkar.
Di pertengahan masing-masing sisi kaki candi terdapat relung, salah satunya berisi arca gajah.
Pada dinding di sisi barat, utara dan selatan masing-masing bangunan terdapat relung tempat meletakkan arca.
Relung-relung pada dinding bangunan candi perwara saat ini dalam keadaan kosong.
Dalam relung pada dinding selatan candi utama terdapat Arca Ganesha dalam posisi bersila, sedangkan dalam relung pada dinding selatan terdapat Arca Durga bertangan delapan dalam posisi berdiri.
Bangunan ketiga di kompleks Candi Gedong III terletak di depan candi utama dan candi perwara.
Bangunan ini mempunyai denah dasar persegi panjang dengan atap mirip 'limasan' melengkung.
Di atas atap berjajar memanjang 3 hiasan berbentuk seperti menara kecil.
Pintu masuk bangunan yang berhadapan dengan candi induk terlihat sederhana tanpa bingkai.
Di atas ambang ambang pintu tampak bekas hiasan yang rusak.
Tidak terdapat relung pada dinding bangunan yang mirip dengan Candi Semar di kompleks Candi Dieng.
Diduga fungsi bangunan ini sama dengan fungsi Candi Semar, yaitu sebagai tempat penyimpanan atau gudang. (1)
Di kompleks Candi Gedong Songo, pengunjung dapat mencoba beberapa wahana wisata, seperti trekking, naik kuda, pemandian air panas, camping ground, atau mencoba wahana terbaru, Ayana Gedong Songo.