Поленов выполнил несколько этюдов в Вифлееме и его окрестностях, но при этом не изобразил главную святыню города – пещеру Рождества Христова. В ее облике за прошедшие столетия многое изменилось, поэтому возможно, что художника, находящегося в поисках более близких евангельскому времени архитектурных форм, привлекла одна из многих других пещер в Вифлееме, с лаконичным интерьером. Мощные арки сводов в динамичных ракурсах – главное, на чем сосредоточено внимание в этом этюде. Важную роль в произведении играет режиссура света, построенная на контрастном сопоставлении погруженного в тень пространства первого плана, освещенного огоньком лампады, и пещеры, озаренной льющимися сверху солнечными лучами.

Эта работа относится к серии из более ста этюдов с изображением природы Востока, древней архитектуры и местных типов, созданных художником по впечатлениям от путешествия 1881–1882 годов на Ближний Восток – в Египет, Палестину и Сирию – с целью сбора материалов для работы над масштабным полотном «Христос и грешница (“Кто из вас без греха?”)» (1887, Государственный Русский музей). Вместе с князем Семёном Абамелек-Лазаревым и историком искусства Адрианом Праховым он почти два месяца изучал в Египте культуру этой страны разных периодов. Примерно столько же они путешествовали по Святой Земле, по местам, связанным с земной жизнью Христа. Побывали в Константинополе и Афинах. Живописные этюды были показаны им на 13-й выставке Товарищества передвижников в 1885 году. Впервые в истории русского искусства художник экспонировал подготовительные работы наравне с законченными произведениями. Практически все этюды приобрел с выставки Павел Третьяков, в связи с чем в Третьяковской галерее находится самая значительная часть этой серии.