该庙创建年代不详。 据庙内现存明代碑刻记载:'隋朝时居民聚之北阜，建庙宇三楹， 内绘三清神像。'北宋熙宁九年(1 0 7 6年)在原址上重建，题名'玉皇行宫'。内设大殿、廊庑、山门等建筑，并彩绘壁画，塑造神像，当时已初具规模。金泰和七年(1 2 0 7年)， 因庙宇败陋椽栋毁坏，当地群众曾集资大修一次。但为时不久，又遭兵乱破坏。元至元元年(1 3 3 5年)再次复修。其后虽经元至正十五年(1 3 5 5年)以及明清两代屡次修葺。现存建筑的基本格局则是元至元元年重建时所形成的。
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该庙创建年代不详。 据庙内现存明代碑刻记载:'隋朝时居民聚之北阜，建庙宇三楹， 内绘三清神像。'北宋熙宁九年(1 0 7 6年)在原址上重建，题名'玉皇行宫'。内设大殿、廊庑、山门等建筑，并彩绘壁画，塑造神像，当时已初具规模。金泰和七年(1 2 0 7年)， 因庙宇败陋椽栋毁坏，当地群众曾集资大修一次。但为时不久，又遭兵乱破坏。元至元元年(1 3 3 5年)再次复修。其后虽经元至正十五年(1 3 5 5年)以及明清两代屡次修葺。现存建筑的基本格局则是元至元元年重建时所形成的。
从整体上看，府城玉皇庙集纳了中国宫观建筑的主要特点：整体建筑显得主次分明，整齐又富有变化。中轴线上的主体建筑，由南向北依次排列，拾级登临，如朝北宸，体现了儒家的伦理道德观念；前院、中院、后院两侧各有廊庑和配殿，全部两两对称排列。该庙宇历经多次重修和修复。府城玉皇庙现存主要建筑玉皇殿建于宋，汤帝殿建于金，后院左右垛殿和东西配庑为元建，余皆明清所筑。
府城玉皇庙坐北朝南，一共三进院落，平面布局为长方形，南北长110米，东西宽32米，计有殿宇楼亭110间，占地面积约4000平方米。沿中轴线上由南向北依次排列有头道山门、仪门、成汤殿、献亭、玉皇殿，另外两庑设有二十八宿殿、十二辰殿、十三曜星殿、关帝殿、蚕神殿及厢房、钟鼓二楼等诸多建筑，整体建筑错落有致。
头道山门前，建有东西两个碑廊，诸多石碑详细记录着庙宇沿革历史的资料。进入山门是前院，前院没有正殿，正中是二道山门，东西两侧，设有文昌殿、咽喉祠、财神殿。
二道山门
咽喉殿
透过窗上破洞瞄里面
过二道山门是中院。
中院正殿为献享殿，也称作成汤殿，殿内塑有成汤像。并有木雕阁楼三幢。
东偏殿是东岳殿，里面奉祀东岳大帝黄飞虎及夫人贾氏，还有儿子黄天化，麾下大将黄明、周纪、龙环、吴谦等。
西偏殿是三王殿，奉祀牛王、马祖、天钱罥祖。