虎井屿位于马公岛西南方，是澎湖列岛的第七大岛，东西突起，横状节理的玄武岩排列于险峻的海崖边，气势相当雄伟。退潮之际，俯瞰海景，水浅静而澄澈，即为澎湖八景之一的“虎井澄渊”。
据闻澄渊下有沉城，每逢天清水澈、波平浪静之时，荡舟至虎井屿东南近岸的海面上，俯视海底，隐隐可见一红色小城，周围约30多米，恒墙犹存，雉堞可数，虽影影绰绰，时隐时现，但确有其事，曾有渔人潜入水底取出红砖以证实。至于沉城的来历，众说纷纭，一说是早年荷兰人占据湖澎时，曾在风柜半岛筑红砖炮楼，后明宫潜近炮楼用炸药将其炸沉，倾入海底；又一说是一艘运砖船沉没于此；再一说是元代就有红砖城，因地震海啸而陷落海底。沉城之谜仍未解开，吸引了众多游人来此探秘。 [1]
虎井沉城早见於澎湖古县志书中，为当时文人所称的澎湖八景之一。从虎井高处俯视，清晰可见隐於海底的一道城墙，尤其夏季晴天潮水退出，水浅静而澄澈，故曰「虎井澄渊」。将「虎井沉城」推上国际舞台的，则为国内潜水老前辈谢新曦。谢新曦早在1976年时，受澎湖县长谢有温之托，代为寻找「虎井沉城」，此事「澎湖县志」关於虎井沉城都有记载，便欲一探究竟。不过该区水文复杂，地方上称之为「八卦水域」，即中间水静止，但外围水却滚荡不安。他几番冒险，终於在1982年找到了正确的位置，并以「沉城之谜」字样公布，引起国际考古人士高度关注。
城墙建筑工整，断非自然。这座古墙遗址呈十字形状，以指北针测量呈九十度，为不偏不倚的南北、东西走向。主体为玄武岩构成，表面布满各种生物，东西向、南北向总长各约100公尺以上。城墙厚度上端约1.5公尺，底部约2.5公尺，有些部分被侵蚀而呈凹凸不平，但搭建城墙的岩石块接缝极为平整。在北部另有呈圆盘形的构造物，直径外墙约20公尺。当时有人认为古沉城为澎湖桶盘、虎井特殊的柱状玄武岩节理地形，一直延伸入海，形成沉城假象。但据地质学家研究表示，城墙很直，长度又很长，人造的可能性极高。而虎井古沈城中堆成沈城城墙的玄武岩，每块岩石大小不一致、角度垂直、石头缝隙间又有填充物；此外城墙凹口呈十字行，且接砌面平整，非常符合人造建筑的标准。
由於当年该区仍属军事管制区，国际媒体不得其门而入。直至1996年，日本朝日新闻等才获准前往拍摄记录。「虎井沉城」画面在日本曝光後，引起相当大的轰动，日本学界不少认为其与琉球「与那国」海底发现的祭台，有同工异曲之妙，都属七、八千年的巨石文化。
以「上帝的指纹」一书闻名全球的英国古文明学者汉卡克，曾会同中、日人员实地潜水探勘後，肯定的指出：「大自然对东西、南北走向没有兴趣，但人类建筑却很讲究方位。」虎井海底沉城的石块呈现十字形南北向与东西向方式排列，其方位正好是东西走向和南北走向。并且由於搭建城墙的一块块大石头，表面都很平滑，其接缝处平整的程度可以将刀子插入，认为这一定是人造而非自然力量所能形成。