آتشكده ساسانی مربوط به دوره ساسانیان است و در نطنز، خیابان مالك اشتر، كوی مسجد جامع، محله قصبه واقع شده و این اثر در تاریخ ۱۸ تیر ۱۳۱۱ با شمارهٔ ثبت ۱۸۷ به‌عنوان یكی از آثار ملی ایران به ثبت رسیده است. آتشكده نطنز از آتشكده های چهاتاقی است كه قدمت آن را به دوران ساسانیان نسبت میدهند . این بنا در كوچه پشت مسجد جامع نطنز در باغی موسوم به باغ امام جمعه قرار دارد . در حال حاضر توسط خانه های خالی از سكنه اطراف احاطه شده و چون مسئولین مربوطه در آن را برای هر كسی باز نمی كنند ، راه رسیدن به آن دشوار و از داخل باغها است . البته از روی بام خانه ها میتوان فقط به قسمت بالایی آن نزدیك شد . از بالای بام مسجد جامع و همچنین از كنار مسجد به راحتی میتوان بقایای گنبد فرو ریخته آن را دید .
بقایای بنای چهارتاقی بر روی سكویی به ارتفاع حدود ۵/۲ متر از زمین قرار گرفته است . در حال حاضر دو جرز شمالی بصورت منفرد و دو جرز جنوبی همراه با یك تاق قرار دارند . بخش جنوبی بنا به دیوار خانه های مجاور چسبیده است و در دیوار غربی آن هنوز آثار در یكی از منازل كه به آن متصل بوده دیده می شود . بخش شمالی و غربی اما بصورت آزاد مانده و توسط باغ و زمین كشاورزی احاطه شده است .
چهارتاقی محوطه ای در حدود ۱۲۲ متر را اشغال كرده است . از چهارتاق ، چهار جرز آن بر روی دو سكو ، كه یكی بر فراز دیگری ساخته شده دیده می شود . ارتفاع مجموع دو سكو ۱۵/۲ متر و ابعاد حرزها ۶۷/۲ در ۷۸/۲ می باشد كه هر كدام پس نشستگی به ابعاد ۶۷ سانتیمتر دارد و بر روی آن در قسمت ساقه گنبد ، گوشواره قرار گرفته است .
سالم ترین قسمت بنا ضلع جنوبی آن است كه در آنجا دو گوشواره از چهارتاق ، و یكی از تاقهای چهارگانه باقی مانده است .
مصالح به كار رفته در این بنا از قلوه سنگ رودخانه ای و ملات گچ و خاك می باشد . برای كلاف كشی تاق ها الوار چوبی به كار رفته و از اندود گچ و كاهگل در پوشش بنا استفاده گردیده .
آثار موریانه حاكی از حمله آنها به الوارها است كه با از میان رفتن الوارها ، بر اثر تكان زلزله گنبد تخریب شده است .
بر روی لایه نازكی از گچ آثار رنگ آمیزی وجود دارد . در زیر این لایه گچی اندود كلفتی از كاهگل وجود دارد و كاه درون اندود را موریانه خورده است . احتمالا این آثار رنگ آمیزی متعلق به دوره های بعدی بوده كه آتشكده كاربرد اولیه خود را از دست داده بوده است . در واقع شاید بتوان گفت مربوط به زمانی است كه مسجد دوره آل بویه در نزدیكی آن ساخته شد . نزدیك بودن آتشكده و مسجد حاكی از آن است كه مسجد در اراضی آتشكده ساخته شده است .
كهنسالان محل به نقل از پیشینیان اظهار داشته اند كه در داخل محوطه آتشكده آثار قبوری وجود داشته كه مالكین زمین های اطراف آنها را محو نموده اند . پس بعید نیست كه از این مكان در دوران آل بویه به عنوان آرامگاه استفاده شده باشد .
در سال ۱۳۲۰ هنگام نوسازی خانه شخصی به نام حاج جعفر مهربانی واقع در جنوب آتشكده ، چاهی در حیاط حفر شد . این چاه به كانال زیر زمینی كه ابتدا و انتهایش نامعلوم بود برخورد كرد و در گود برداری حیاط نیز به گودالی با پوشش گچ مواجه گردیدند كه مجددا آن را با خاك پر كردند .
