历代帝王庙博物馆主殿是景德崇圣殿，始建于明嘉靖九年(1530)，是历代帝王庙的主体建筑。坐北朝南，面阔九间(51米)，进深五间(27米)，重檐庑殿顶，金丝楠木柱，地面墁金砖，为"九五之尊"的皇家建筑。
原殿顶为黑色琉璃瓦，周边绿色琉璃瓦。清雍正、乾隆时期曾大修，命“皆 改盖 瓦 以崇典礼 ”，外檐改施金龙和玺彩画，、更换成黄琉璃瓦顶、建筑规制与紫禁城的乾清宫相仿。
乾隆帝“法戒论”：其赞成康熙帝划定的入祀底线，认为历代帝王庙的入祀标准不能过严，否则“三皇五帝之外，其宜入庙者有几 ”故不可盲目推崇入祀帝王，只能效法其功德，引戒其教训，法戒并重，方为祭祀要义。所以到清乾隆时期，殿内供奉主祀三皇五帝、历代帝王188人的牌位。
乾隆帝为景德崇圣殿亲题匾额、楹联。居中匾额“报功观德”为庙祀主旨，上联“治统溯钦承，法戒兼资，洵哉古可为鉴”为祭祀要义，下联“政经崇秩祀，实枚式焕，穆矣神其孔安”为殿堂肃穆，神主安详。
在景德崇圣殿西南立诗文一体碑，碑阳碑文与碑阴诗文表意相连。诗文说，三皇五帝之功德，崇高伟大，历代君王皆效法之，建功立业。碑文说，入祀帝王虽有所作为，但其所在王朝，最后都是亡国结局，就像房屋变成废墟那样可怕，这种无形的告诫，要千万警惕。
乾隆之后，西跨院设关帝庙，独祀关羽，遂成“庙中庙”格局。
