祖師廟原空間的規劃為「回」字形，也就是以前殿、後殿及左右兩護室構成一個封閉的空間（迄今後殿未建），供奉祖師爺的正殿突出聳立在中央的位置，氣派雄偉。廂房為兩層樓式，樓板及樑使用鋼筋混凝土構造，二樓再以古法做出側殿及鐘樓、鼓樓。

　　從前殿石階開始，全廟的地面、牆壁、廊柱全部使用石材砌築，構成一 座以石為基，以木為頂的廟宇。廟中石柱數量之多，冠於全省其他寺廟。其雕刻之精，設計之巧，為三峽祖師廟贏得了「東方雕刻藝術殿堂」的美譽 。

　　李梅樹於此廟也大膽嘗試以銅鑄手法裝飾祖師廟，如五門皆為銅門，前殿的正門並列哼哈二將（鄭倫和陳奇），兩邊並列代表風調雨順的四大天王，前殿壁面也有大型銅鑄作品，是李梅樹以藝專雕塑科主任的身分帶領雕塑科師生參與創作的成果。

　　祖師廟的藻井做成暗厝形式，一般廟宇只有在中殿及三川殿才有藻井的裝飾，李梅樹為使得整座廟宇顯現更華麗、更尊貴，故大量採用藻井裝飾，此亦成為三峽祖師廟的又一特色。