Грот Голицына расположен в восточном склоне горы Орёл, или Коба-Кая, высотой 165 метров над уровнем моря. Гора вдаётся в море между бухтой Зелёной и бухтой Синей. Её южные склоны представляют собой крутые высокие обрывы, более пологие северные склоны покрыты можжевелово-сосновым редколесьем.

По своему происхождению Коба-Кая является коралловым рифом, как и многие другие живописные скальные вершины в окрестностях Судака и Нового Света, включая гору Крепостную с развалинами Судакской крепости и самую высокую в этих местах гору Сокол (474 метра над уровнем моря). Образовались эти древние коралловые рифы в верхнеюрский период на дне тепловодного океана Тетис. На всей этой обширной территории можно найти любопытные окаменелости: иглы морских ежей, кустики кораллов, морские раковины.

Именно благодаря гроту гора получила одно из двух своих названий – Коба-Кая (в переводе с тюркского – Пещерная скала). Высота грота достигает 25-30 метров, ширина до 17 метров. В 1970-е годы «потолок» впервые покорил выдающийся восходитель-одиночка Юрий Лишаев – знаменитый «Фантик».

Грот имеет естественное, природное происхождение. Своё название получил по имени знаменитого русского винодела князя Льва Сергеевича Голицына – основателя завода шампанских вин в Новом Свете. Иногда грот называют также Эстрадным, по сцене (эстраде), установленной у входа в грот с правой стороны при князе Л.С. Голицыне. Сцена до сих пор время от времени используется по прямому назначению – в гроте проходят концерты, ставятся спектакли, организуются фестивали бардовской песни.

Согласно легенде, в своё время в гроте выступал знаменитый певец Федор Иванович Шаляпин, поэтому есть ещё и третье название – грот Шаляпина. Именем великого артиста названа также одна из улиц современного посёлка. Однако достоверных документальных данных о посещении Ф.И. Шаляпиным Нового Света не обнаружено, поэтому историки считают, что певец никогда здесь не был.

Решением Крымского исполкома от 20 февраля 1990 года за №48 грот Голицына вместе с другими объектами Голицынской тропы включён в Список объектов культурного наследия, расположенных на территории Республики Крым (по состоянию на 01.11.2015 года).

Согласно закону Российской Федерации, уничтожение или повреждение объектов культурного наследия (памятников истории и культуры), включённых в единый государственный реестр, наказывается штрафом, принудительными работами или лишением свободы на срок до трёх лет (УК РФ от 13.06.1996 №63-Ф3 (ред. от 25.03.2022), статья 243.