本发明提供一种蜂窝夹层结构件真空排气试验装置，其结构为：真空罐一端的真空管路连接真空机组，另一端的连通管路连接保护盒，连通管路上设有电磁阀和保护盒压力表；保护盒的内腔用于放置待测蜂窝夹层结构件，待测蜂窝夹层结构件与保护盒之间的空隙内填充有容积填充块；真空罐压力传感器安装于真空罐上，保护盒压力传感器安装于保护盒上；控制台的输入端分别与真空罐压力传感器和保护盒压力传感器的输出端连接，控制台输出端与电磁阀连接，用于按照预定的保护盒压力曲线控制电磁阀的工作状态。本发明还提供了基于上述装置的测试方法。本发明具有工装设备简单、工作可靠的特点，利用普通设备实现短时间高真空度的蜂窝夹层结构件真空排气试验。