该庙建筑面积超过3000平方米，分前殿、正殿、后楼、锦香池和万福台五个部分，其建筑继承了唐代的风格，装饰艺术具有浓厚的地方特色。瓦脊上密布石湾陶塑，陶塑人物达2000多，院壁上还有许多砖雕和灰塑作品，构思奇特，刻画精致。前殿内塑几尊高大神像，均以麻布涂漆塑成。晨钟、暮鼓分列殿门左右。正殿神龛之中，供奉着真武帝。此尊铜像铸于明景泰三年(1452年)，重2.5吨。锦香池内有石雕巨龟，背伏石蛇，即为真武(玄武)。万福台是一座戏台，建于1658年，两侧建有包厢。每逢农历三月三真武生日之时，人们抬出真武铜像到这里看戏庆贺。佛山祖庙设计巧妙，技艺精湛，是我国独具特色的建筑群之一。