《孔子庙堂碑》，为虞世南撰文并书写，是其最著名的代表作。原碑立于唐贞观七年（年）。碑高厘米，宽厘米，楷书35行，每行64字。碑额篆书阴文“孔子庙堂之碑”六字。碑文记载唐高祖五年，封孔子二十三世后裔孔德伦为褒圣侯，及修缮孔庙之事。为虞世南六十九岁时所书。此碑笔法圆劲秀润，平实端庄，笔势舒展，用笔含蓄朴素，气息宁静浑穆，一派平和中正气象，是初唐碑刻中的杰作，也是历代金石学家和书法家公认的虞书妙品。“仅拓数十纸赐近臣”（清杨宾《大瓢偶笔》）。据传此碑刻成之后，车马集碑下，捶拓无虚日。未几火烬毁，武周长安三年，武则天命相王李旦重刻又毁。唐刻拓本今罕见。后唐拓本《孔子庙堂碑》流入日本，现藏日本东京三井文库。
宋代黄庭坚有诗云：“孔庙虞书贞观刻，千两黄金那购得？”可见原拓本在北宋其珍贵。现存此碑的两种重刻本：一在陕西西安碑林，宋初王彦超刻，世称“陕本”，或“西庙堂本”；一在山东城武，元代刻，称“城武本”或“东庙堂本”。前者字较肥，后者较瘦。四庙堂碑，嘉靖三十四年地震时石断为三。断后初拓本二行“虞世”二字完好。明中期拓本末行“风水宣金石”几字完好。
关于三井藏有唐拓本《孔子庙堂碑》，不能不提到三井高坚，本世纪初，日本三井财团中有名三井高坚（字宗坚，号听冰）者，好艺事，嗜鉴藏，因挟雄厚之资，委其好友、著名篆刻家河井荃庐（仙郎）往中国，大肆搜罗中国金石碑刻，获取珍贵罕见的中国古代善本碑拓百余种，其中唐字孤本十数，宋拓则愈半百，皆秘藏于其听冰阁中，一时名播遐迩。然因其所藏深不露，与世隔绝达六十多年，故一般多仅闻盛名而鲜知其详，更无一饱眼福。直至近年，方移入财团法人性质的东京中野上高田的三井文库。人们通过文库定期的公开展示，方得稍窥一斑，其中包括久藏着的唐拓本虞世南《孔子庙堂碑》。
拓片有三种：（一）宋代王彦超摹刻本，因石在陕西西安，谓之“西庙堂碑”（又称陕西本），字迹腴润。（二）元代至元间摹刻本，因石在山东城武，谓之“东庙堂碑”（又称城武本），字迹瘦硬。（三）清代临川李宗翰藏本，原为元代康里氏所藏，有谓东西二庙堂初拓合为一本，然笔画与二庙堂多有不合者。据〈增补校碑随笔〉判断，“若非原石也是相王旦重刻之石”。此拓本被称为“临川四宝”之一，今在日本。此外据载有曲阜本、饶州景江书院本，今皆不传今据此三本互为校勘，并参以虞书其它刻本，校补其残缺，使成“无缺字放大本”，或可表现虞世南书原刻风貌。