بنای امامزاده ولی ضیاء آباد بر روی صفه طبیعی سنگی نسبتا كوتاهی قرار دارد. ازاره بنا با قطعه سنگ های قهوه ای در دو ردیف تا ارتفاع ۱۰/۱ متر ساخته شده و بقیه را با آجرهای ساده بالا برده در سه دیواره بیرونی آن طاقنماهایی به وجود آورده اند. بر روی مكعب مزبور گنبد بنا قرار گرفته كه در قسمت پایین به صورت استوانه ای یا ارتفاع ۳۰/۲ متر است و پس از قطاربندی ساده ای كه به كمك دو رج آجر ایجاد شده بخش اصلی گنبد شكل گرفته است. این بنا از آثار دوره ایلخانی است و او را از احفاد امام موسی كاظم (ع) می دانند.
بخش اصلى یا بقعهٔ امامزاده داراى طرح مربع‌شكلى با طول ضلع ۹/۵۰ متر است كه گوشه‌‌هاى دیوار غربى آن پخ شده است. ازارهٔ بنا با قطعه‌سنگ‌هاى قهوه‌اى به اندازه‌هاى مختلف و در دو ردیف به ارتفاع ۱/۱ متر ساخته شده است. بخش بالایى بنا با آجرهاى ساده ساخته شده است و بر روى دیوارهاى غربى و شمالى و جنوبى آن – از خارج – طاق‌نماهایى زده شده است. بر بالاى بقعه، گنبدى با غلام‌گردشى در اطراف و گردنیِ استوانه‌اى به ارتفاع ۲/۳۰ متر استوار گردیده است. در ارتفاع مزبور، قطاربندى ساده‌اى با دو رج آجر كه به طور سه گوشه چیده شده‌اند. پدید آمده است.
در داخل بقعه، براى ایجاد پوشش گنبدى، چهار فیل‌پوش ساخته شده است كه نكتهٔ جالب در ساختمان آن‌ها، شروع پایه‌هاى فیل‌پوش از كف بقعه است. به عبارت دیگر، دیوارهاى چهارگانه، از چهار سو به تدریج به سوى مركز چهار ضلعى متمایل گشته‌اند. داخل بقعه فاقد هرگونه تزئین است و ضریح چوبى آن نیز فاقد ارزش هنرى و تاریخى است. درِ ورودى كه با طرح‌هاى ساده تزئین شده است، به دورهٔ قاجاریه مربوط است.
با توجه به شكل پوشش داخلى، فیل‌پوش‌ها، گنبد و شیوهٔ تركیبى مصالح (ازارهٔ سنگى و بخش آجرى فوقانی) به نظر مى‌رسد كه این بنا از آثار قرن ششم هجرى قمرى باشد كه در طى تغییرات و تعمیرات در دوره‌هاى مختلف، اعتبار و ارزش نخستین خود را از دست داده است.
این اثر در تاریخ ۲۵ اسفند ۱۳۷۸ با شمارهٔ ثبت ۲۶۲۱ به‌عنوان یكی از آثار ملی ایران به ثبت رسیده است.
امامزاده ولی در شهرستان تاكستان ،ضیاءآباد، خیابان امام، روبروی بانك ملی واقع شده است.
