Nhìn vào bình đồ Tháp Đôi dễ nhận thấy hai tháp, một tháp lớn, một tháp nhỏ:

Tháp lớn: Chân móng vùi lấp dưới lòng đất, gạch, hiện nay chưa xác định nền móng ban đầu của tháp. Chiều cao xác định được từ cos diềm tháp đến cos bắt đầu của chân móng là 4m. Bên trong tháp ở phía Tây còn lưu giữ một đoạn vòm cuốn gạch của đỉnh tháp, đặc trưng kết cấu thể hiện trong các công trình kiến trúc, văn hóa tôn giáo Chăm.

Ở tường ngoài tháp có các khoảng tạo hình lõm, chia mặt chính tháp thành hệ thống bổ trụ. Nền tháp lát và bó vỉa bằng gạch, tường tháp dày 1,6m, diện tích lòng tháp còn lại trên 9m².

Tháp nhỏ: Chất liệu và kỹ thuật xây dựng giống tháp lớn, lòng tháp còn lại khoảng 7,5m². Tháp Đôi Liễu Cốc được xây dựng gần nhau trên hai trục song song hướng Đông - Tây, lối vào tháp ở phía Đông.

Theo truyền thuyết, vùng tháp cổ đó do "Bà Chúa Tháp" cai trị, rất linh thiêng. Cạnh tháp có một ngôi miếu xây lên từ đời Thành Thái, được họ Nguyễn Văn tái tạo để thờ Bà Chúa Tháp, thường gọi là “Miếu Bà Cô xóm Tháp”. Tháp Đôi Liễu Cốc được xếp hạng di tích cấp quốc gia ngày 20/7/1994.