Chùa Bút Tháp có nhiều tượng cổ với giá trị thẩm mỹ cao, trong đó nổi bật nhất là tượng Quan Âm nghìn mắt nghìn tay thế kỷ XVII. Bức tượng này là một trong những tác phẩm tiêu biểu nhất của nền văn hóa và nghệ thuật Việt Nam, đánh dấu mốc cho sự phát triển của tinh thần dân tộc[1]. Bức tượng được Thủ tướng Chính phủ công nhận là Bảo vật quốc gia trong Đợt đầu tiên năm 2012[2].

Tượng Quan âm Bút Tháp được bảo quản tốt từ khi ra đời cho đến những năm 1950, khi chiến tranh chống Pháp lan rộng ra đồng bằng Bắc bộ. Từ năm 1950 - 1953, làng Bút Tháp chịu nhiều trận công kích của Pháp, chùa Bút Tháp bị trúng nhiều đạn pháo, nhiều công trình bị đổ. Đặc biệt trận đánh năm 1953, cả làng Bút Tháp bị thiêu trụi, trừ ngôi chùa này. Các tượng Phật cũng mất mát và hư hỏng nhiều trong khói lửa. Trong kháng chiến chống Mỹ, do chiến tranh bom đạn lan rộng, bảo tàng Mỹ thuật Việt Nam đã đưa tượng Phật bà Quan âm đi sơ tán và trả lại sau chiến tranh. Quá trình đó và cả sau này, tượng Quan âm bị giới nghệ thuật và lịch sử đổ thạch cao, làm phiên bản nhiều lần, thậm chí người ta ốp thẳng khuôn thạch cao lên tượng. Nên pho tượng bị bong tróc và hỏng nhiều chi tiết. Nhiều đoạn nối giữa khuỷu tay và cánh tay, nhiều ngón tay hỏng không được sửa cẩn thận mà chỉ được đắp bằng thạch cao rồi phủ sơn lên, nay thạch cao rời ra để lộ những chỗ nối. Một vài chi tiết bị gãy mất, và bốn con quỷ đội bệ bốn góc cũng bị mất[1].

Đợt trùng tu lớn năm 1993, trong đó có cả một số tượng được tu sửa, nhưng những tượng này hỏng nhanh hơn các tượng không được tu sửa. Do không có phương tiện hiện đại soi chụp, các nhà nghiên cứu không rõ tượng Quan âm Bút Tháp có nhiều ổ rỗng hay không, nhưng chất lượng thân tượng là tương đối tốt, trừ 42 tay lớn do chịu lực giơ tự nhiên, (nhất là tay vươn cao) đều dễ bong gãy. Phần đầu tượng, các chi tiết trang trí trên mũ cũng bị sứt gãy nhiều, và có lẽ phần này bên trong lõi gỗ không còn tốt nữa, cũng bởi nơi nhiều chi tiết, người xưa sử dụng phương pháp đắp đất trộn sơn, nên khả năng hỏng cũng nhiều hơn nơi thuần là gỗ[1].