莫高窟302窟的主室平面呈长方形，前部采用人字披顶设计，后部则为平棋顶。后部中央设有中心塔柱，塔柱造型仿照须弥山，顶部呈现圆形七级倒塔状，每级原本装饰有影塑千佛，现已脱落。塔柱底部为方形台座，分为两层，上层四面开设龛位，龛内分别供奉不同组合的佛像；下层壁画呈现出宋代风格，底层则是隋朝的供养人画像及发愿文。通过北向面的发愿文记载，“开皇四年六月十一日”，可以确定该窟的建造时间。

302窟的建筑特色在于其主室后部的平棋顶，这部分曾由西夏重新绘制，现存的部分包括隋代的说法图和藻井图案。此外，主室四壁上沿描绘有伎乐天、天宫栏墙以及帷幔，这些元素构成了洞窟内部的艺术氛围。各壁上的壁画和雕塑作品也展现了不同的主题和艺术风格。

302窟的历史和艺术价值体现在其保存下来的壁画和雕塑作品中。这些作品不仅反映了当时的社会信仰和审美观念，也为研究佛教文化和历史提供了宝贵的资料。