Памятник природы находится в пределах Воловчинского и Замарайского сельских поселений. Выделен в целях сохранения уникального природного уголка Липецкой области в границах расположенного на юго-западе области Воловского округа, имеющего особую природную специфику, ярко проявляющуюся в структуре ландшафтных комплексов, растительного и животного мира.

Урочище Козья Шейка находится в пределах Воловчинского и Замарайского сельских поселений между д. Кшень и с. Замарайка. Оно представляет собой участок правого коренного склона долины реки Кшень протяженностью около 2 км и шириной от 0,1 до 0,5 км. Река образует в этом месте большую излучину, разнообразную в ландшафтном отношении. В местах выхода известняка на северном фланге участка имеется временно действующий карьер для выборки известнякового камня.

Прибрежная зона занята влажными высокотравными лугами с обильными зарослями осок, куртинами дягиля и тростника. Почти на всем протяжении вдоль береговой линии узкой полосой произрастают ива и ольха.

В центральной части урочища в условиях оползней от выходов грунтовых вод сформировались своеобразные заболоченные участки, где можно обнаружить редкие для области ивово-тростниково-зеленомоховые сообщества, в которых ивы Salix alba L. и другие в сочетании с тростником южным Phragmite saustralis (Cav.) Trin. Ex Steud., горцем змеиным Polygonum bistorta L. и зелеными мхами составляют комплекс ключевых видов.

У родников грунт торфянистый, толщина торфа местами достигает 0,5 и более метров. В двух местах, на удалении друг от друга около 200 м, имеются родники с минерализованными железосодержащими водами.

Выше, на коренных склонах долины, хорошо сохранились участки разнотравной степной растительности с преобладанием занесенного в Красную книгу РФ ковыля перистого Stipa pennata L., осоки низкой Carexhumilis Leyss., кровохлебки лекарственной Sanguisorba officinalis L.

Здесь же отмечены: ветреница дубравная Anemone silvestris, мытник Кауфмана Pedicularis kaufmanni, козелец пурпурный Scorzonera purpurea, шалфей поникший Salvia nutans, коровяк фиолетовый Verbascum phoeniceum, горец альпийский Poligonum alpinum, горец змеиный P. bistrata, спирея Spiraea crenata.

На правом склоне подходящей к излучине балки находится искусственный сосново-березовый лес.

Для остепненных участков характерно большое разнообразие насекомых и обитание комплекса типично степных видов, в том числе долгоносиков Omias rotundatus F., O. Murinus Boh. и Parafoucartia squamulata Hbst., а также клопа Coptosoma scutellatum (Geoffr.).

В прибрежной полосе реки Кшень наличие крутых склонов и заболоченных участков с родниками позволяет сохраняться большому видовому разнообразию насекомых. Здесь обнаружены рыжие муравьи р. Formica, стрекоза красотка блестящая Calopteryx splendens Harr., занесенные в Красную книгу Липецкой области, а также омиас бородавчатый Omias verruca Stev., включенный в Красную книгу РФ.

Кроме того, на этом участке сохраняются условия для обитания ряда редких и охраняемых видов, в том числе на склонах – махаона Papilio machaon L., галатеи Melandria galathea L., червонца непарного Heodes dispar Wbg. и меллитурги булавоусой Melitturga clavicornis Latr., а во влажных местах и на берегу реки - быстряка шеститочечного Agonum sexpunctatum L. и усача мускусного Aramia moschata L.. В результате обследования склона реки был отмечен новый для Липецкой области вид долгоносика Larinus sturnus Schall.

Из позвоночных животных, особо охраняемых в области, выявлено обитание ремеза Remiz pendulinus и коростеля Crex crex.

ООПТ имеет важное природоохранное значение.