آستان مقدس حضرت عبدالعظیم (ع) همانند دیگر زیارتگاه های بزرگ و معتبر در ابتدا شامل بنای حرم (قسمت اصلی و مرکزی) آن بود و به تدریج در طول سده های مختلف بناها و متعلقات دیگر پیرامون آن احداث شد و به صورت مجموعه ی بزرگ کنونی مشتمل بر حرم ها، رواق ها، مسجد، ایوان ها، صحن ها و دیگر آثار مربوطه و وابسته به آن درآمد.
این آرامگاه به همراه دو بقعه ی امامزاده حمزه (ع) و امامزاده طاهر (ع) یکی از مشهورترین زیارتگاه های شیعیان ایران بوده و مربوط به دوره ی ایلخانی، صفوی و قاجار است.بنای نخستین این آرامگاه را «محمد پسر زید داعی علوی» (قرن نهم میلادی) تعمیر اساسی کرد.
در دوره ی قاجار تزئینات کاشی کاری و آیینه کاری و تهیه و نصب درهای نقاشی، منبت و خاتم و تعمیر ضریح و احداث مناره های بلند و نماسازی صحن اصلی و صحن های دیگر مجموعه آستان انجام گرفت و همچنین پوشش گنبد حضرت عبدالعظیم (ع) با خشت های مسی زرین و احداث دو مناره ی بلند آن در سال 1270 هجری صورت پذیرفته است.