坐北朝南，为一进院落，进出口居中。中轴线上的建筑有：院门（新建）、大殿；院东侧是东厢房，西侧是鲁班殿及西厢房。大殿为元代遗构，其它附属建筑为清代建筑。总体占地面积约1445.22平方米，大殿占地面积152.88平方米。正殿砖砌台基，面阔三间，进深四椽，单檐悬山顶，灰筒板瓦屋面，琉璃脊饰，有脊刹和吻兽；施三踩斗栱，出云形耍头；明间与次间各施补间斗栱一朵；檐柱上有龙形彩绘。
创建年代不详，现存正殿为元代建筑，其余多为清代遗构，一进院落布局，中轴线现存献殿、正殿，两侧有东、西厢房各七间，东、西耳殿各三间，建筑均为砖木结构建筑。
炎帝庙大殿平面近似方形。柱身有收分，柱头有卷杀，阑额普拍枋呈“T”型结构，椽头卷杀柔和，梁栿皆自然原材，符合元代建筑的基本特征。大殿栱眼有壁画6幅（时代不详），皆为沥粉贴金做法，金色盘龙，形态各异，造型优美，是长治地区栱眼壁画之精品。前槽两内柱彩绘龙云图，虽色泽减退，但图案仍可辨，是上党地区罕见的泥皮柱画。东西山墙满绘人物壁画，疑为炎帝传说事迹。目前，在长治遗存的诸多炎帝庙中大幅炎帝故事图尚很少见，此处壁画尤显珍遗。外檐斗拱彩画保存尚好，正脊大吻皆明嘉靖三十八年（1559）烧造（题记在近年维修时遗失），正面行龙牡丹，背面凤凰牡丹，是难得的艺术珍品。是研究民间神庙绘画、彩画、琉璃艺术，审美情趣的重要史料。
2013年5月，关村炎帝庙被公布为第七批全国重点文物保护单位。
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