殿为重檐九脊，正脊两端雕饰两条跳跃的小龙，脊身有琉璃瓦件贴饰的飞禽走兽、花卉草木、色彩艳丽、富有闽南建筑艺术特点。殿的东西两侧东庑和西庑各18间，各长112米，宽10米，略低于正殿，木石走廊式建筑。原系供奉孔子弟子及后代圣贤的牌位，后为作为府学的斋房。
殿内正中设大型木龛，宋代起供奉孔子泥塑造像。因恐造像不肖、亵渎圣容、自明嘉靖九年(1530年)起，改为供奉“大成至圣先师孔子”木牌位。后废。现在根据唐代大画家吴道子的白描孔子画像加彩放大仿画供奉，以供游人参观瞻拜。殿内东西两边对向置四木龛，供奉颜子、曾子、子思、孟子等孔子四大贤弟及传人的画像，称为四配。殿内东西两侧还没有两龛，分别供奉闵损、冉耕、冉雍、宰予、端木赐、冉求、仲由、言偃、卜商、颛孙师、有若、朱熹等十二贤哲的画像，称为十二哲人。正厅上万悬挂有清代康熙皇帝御书“万世师表”，雍正皇帝御书“生民未有”嘉庆皇帝御书“圣集大成”等匾额，金碧辉煌，对孔子给予很高的评价。