本发明公开一种秸秆填缝分层式腐熟的方法，其包括以下步骤：将秸秆的基部与顶部进行交替式堆放；至少使填缝层填充于基部与顶部所形成的层之间，得到具有固定高度和密度的堆体；在填缝层添加复合腐熟菌剂，并控制堆体温度；用薄膜包裹堆体或放入发酵池，加入水并调节氧浓度进行腐熟处理。本发明的方法实现了秸秆间缝隙以及堆体实际密度可控，同时增强微生物活性，提高腐熟效率，并显著减少升温时间，从而有效缩短腐熟周期。此外，本发明的方法能够实现就地处理秸秆，显著减少运输成本，处理过程无须粉碎和翻堆，不受条件限制，具有简单、方便、成本低等优点。