حضرت معصومه (س) دختر گرامی امام هفتم شیعیان حضرت موسی بن جعفر (ع) است. مادر مكرمه ایشان حضرت نجمه خاتون (س) است. ولادت آن حضرت در روز اول ذیقعده سال ١٧٣ هجری قمری در مدینه منوره واقع شده است و در روز دهم ربیع الثانی و بنا بر قولی دوازدهم ربع الثانی سال ٢٠١ هجری دیده از جهان فروبست. پس از فوت ایشان مردم قم با تجلیل فراوان پیكر پاكش را به سوی محل فعلی كه در آن روز بیرون شهر و به نام «باغ بابلان» معروف بود تشییع نمودند.
پس از دفن حضرت معصومه (س)، موسی بن خزرج سایبانی از بوریا بر فراز قبر شریفش قرار داد تا این كه حضرت زینب فرزند امام جواد (ع) به سال ٢٥٦ هجری قمری اولین گنبد را بر فراز قبر شریف عمه بزرگوارش بنا كرد. پس از آن در طول سالیان دراز تا امروز مرقد مطهر ایشان همواره مورد توجه و احترام شیعیان و ارادتمندان بوده و بارها تجدید بنا شده و توسعه و تكمیل یافته است.
حرم فاطمه معصومه در میان بقعه با بلندی ۲۰/۱ و طول و عرض ۹۵/۲ در ۲۰/۱ متر قرار گرفته و با كاشیهای نفیس و زرفام آغاز قرن هفتم پوشیده شدهاست.
گرداگرد مرقد، دیواری به بلندی دو متر و طول و عرض تقریبی ۸۰/۴ در ۴۰/۴ قرار دارد كه در سال ۹۵۰ بنا گردید و با كاشی معرق آراسته شد كه اكنون این دیوار با ضریح مشبك از جنس نقره پوشیده شدهاست.

محدوده های نزدیك تر به ضریح مطهر را رواق می گویند. حرم مطهر دارای چهار رواق است:
- رواق بالاسر كه محوطه بین مسجد بالاسر تا ضریح مطهر است و با آیینه كاری و گچكاری های بسیار زیبا آراسته شده است.
- رواق دارالحفاظ كه محوطه بین ایوان طلا و ضریح مطهر است.
- رواق آینه (شهید بهشتی) كه در بخش زنانه و پایین پای حضرت (س) واقع است.
- رواق پیشرو كه محوطه بین مسجد طباطبایی تا ضریح مطهر است.
حرم مطهر دارای سه صحن است:
- صحن نو (اتابكی):
این صحن زیبا دارای چهار ایوان شمالی، جنوبی و شرقی و غربی است: ایوان شمالی آن ورودی از میدان آستانه و ایوان جنوبی ورودی از طرف قبله و ایوان شرقی ورودی از خیابان ارم و ایوان غربی همان ایوان آینه است در هر كدام از این ایوان های یاد شده ظرایف و آثار هنری، معماری خاصی به كار رفته است.
- صحن عتیق (قدیم):
صحن عتیق (واقع در شمال روضه مباركه) اولین صحنی است كه در این بارگاه مباركه بنا شده، این صحن را چهار ایوان زیبا فرا گرفته است. ایوانی با عظمت در جنوب كه همان ایوان طلا (ورودی صحن به روضه مطهره) می باشد و ایوانی در شمال كه ورودی فیضیه به صحن را تشكیل می دهد كه ساختمان نقاره خانه روی آن بنا شده است و ایوانی در غرب كه ورودی مسجداعظم به صحن است و در شرق، ایوان ورودی صحن عتیق به صحن نو واقع است.
- صحن صاحب الزمان:
این صحن با بیوتات متعلق به آن در مساحتی حدود 8 هزار متر مربع با چهار جهت ورودی، (ورودی شرقی "شبستان امام خمینی"، ورودی غربی "پل آهنچی"، ورودی شمالی "بست مسجد اعظم"، ورودی جنوبی "خیابان جدیدالاحداث" است. دیواره های اطراف این صحن منقوش به كتیبه های قرآنی با خطوط بنائی و كوفی در ساختار و طرح جدید با تركیبی از سیمان سفید و آجر است.

- گلدسته های ایوان طلا:
در دو طرف این ایوان در صحن عتیق، گلدسته هایی پوشیده از كاشی گرهی به صورت مارپیچ (به بلندی 40/17 متر از سطح بام و قطر 50/1متر) ساخته شده است كه بین پیچ ها، اسامی مبارك: «الله»، «محمد»، «علی» به خط كوفی نوشته شده است كه در بالای آنها زیر مقرنس كتیبه ای قرار دارد، كه سقف آن "ان الله و ملائكته یصلون. .. " است.
- گلدسته های ایوان آینه:
برفراز پایه های دو طرف ایوان دو مأذنه است كه، از بلندترین بناهای آستانه می باشد. ارتفاع آنها از سطح بام 28 متر و از سطح صحن 80/42 متر و محیط آن 30/3 متر می باشد. در بالای مأذنه ها كتیبه ای با پهنای حدود یك متر دیده می شود كه متن آن در یكی از مأذنه ها «لا حول ولا قوه الا بالله العلی العظیم» و در دیگری «سبحان الله و الحمدلله و لا اله الا الله و الله اكبر» است. پوشش هر دو مأذنه از بالا تا پایین سرتاسر كاشی گرهی است كه در میان آن ها نام های پروردگار متعال خوانده می شود.
- گلدسته های صحن بزرگ:
در صحن بزرگ (نو یا اتابك) روبروی ایوان آیینه قرار دارند. پوشش آنها، كاشی گرهی هشت ضلعی متساوی است. روی چهار ضلع این گلدسته ها نامای مبارك «الله»، «محمد»، «علی» از بالا به پایین 4 مرتبه نوشته شده است.

سیر تاریخی مرقد فاطمه معصومه در طول دورههای مختلف دستخوش تغییراتی بودهاست:
در سال 605 هجری به دستور «امیر مظفر احمد بن اسماعیل» بزرگ خاندان آل مظفر، بزرگ ترین استاد كاشی ساز آن زمان «محمد بن ابی طاهر كاشی قمی» كار ساخت و پرداخت كاشی های متنوع مرقد را شروع كرد و بعد از هشت سال، در سال 613 كاشی های آن آماده گردید و كار گذاشته شد.
در سال ۱۳۷۷ شمسی مرقد به شكل جدید كه آمیختهای از كاشی و سنگ است تجدید بنا شد و همچنین دیوارههای داخلی با سنگ مرمر سبز آراسته گردید.
در سال ۹۶۵ هجری شاه طهماسب صفوی، در چهار طرف مرقد ضریحی آجری آراسته به كاشیهای هفت رنگ و كتیبههای معرق بنا نمود و در اطراف آن منافذی باز بود تا هم مرقد دیده شود و هم زائران نذورات خود را داخل ضریح بریزند.
در سال ۱۲۳۰ هجری قمری فتحعلی شاه همان ضریح را نقره پوش كرد كه این ضریح به مرور زمان فرسوده شد و در سال ۱۲۸۰ ضریحی كه از نقره ضریح سابق و نقرههای موجود در خزانه ساخته شده بود به جای آن نصب گردید.این ضریح چندین مرتبه تجدید بنا و اصلاح شد و سالهای متمادی روی مرقد فاطمه معصومه باقی بود تا این كه در سال ۱۳۶۸ هجری شمسی به دستور تولیت آن زمان شكل ضریح را تغییر دادند و ضریحی را با ظرایف هنری ویژهای به جای آن نصب نمودند كه آن ضریح همچنان برفراز قبر فاطمه معصومه برقرار است و در اسفند ماه ۱۳۸۰ شمسی اصلاحات و تعمیرات جدید صورت گرفت. تمام قسمتهای نقرهای ضریح از نقره ۹۲ درصد با نقره ۱۰۰ درصد خالص تعویض شد و چوبهای زیر آن اعم از ستون و پایه و… به دست استادان اصفهانی ساخته و قلمزنی شد و كارشناسان آستانه مقدسه (قسمت نقرهای) آن را تعویض كردند و ضریح سابق فرسوده شده را به خزانه تحویل داده شد.

اولین گنبدی كه پس از سایبان حصیری موسی بن خزرج برفراز قبر فاطمه معصومه بنا شد، قبهای برجی شكل بود كه به همت زینب دختر محمد تقی از مصالح آجر و سنگ و گچ در اواسط قرن سوم هجری ساخته شد. به مرور زمان و پس از دفن بعضی از بانوان علوی در جوار فاطمه معصومه دو گنبد دیگر در كنار گنبد اول ساخته شد.
در سال ۴۴۷ هجری «میر ابوالفضل عراقی» (وزیر طغرل كبیر) به تشویق شیخ طوسی به جای آن سه گنبد، گنبد مرتفعی، آراسته به نقشهای رنگ آمیزی و تزیینات آجری و كاشی بدون ایوان و حجره بنا نهاد، كه تمام قبور سادات و آن بانوان را فرا میگرفت.
در سال ۹۲۵ هجری قمری همین گنبد به همت «شاه بیگی بیگم» همسر شاه اسماعیل تجدید بنا و سطح خارجی گنبد با كاشیهای معرق آراسته گردید. ضمناً ایوان رفیع با دو مناره در صحن عتیق ساخته شد. نهایتاً در سال ۱۲۱۸ هجری همزمان با سلطنت فتحعلی شاه قاجار گنبد با خشتهایی طلایی تزیین شد كه تا سال ۱۳۷۹ شمسی باقیماند.
در سال ۱۳۸۰ به علت تخریب ظاهر گنبد، توسط تولیت آستانه مقدسه، مسعودی خمینی جهت بازسازی و تعمیرات اساسی گنبد حرم اقدام شد و خشتهای طلایی سابق جمعآوری گردید. پس از بازسازی و تعمیرات اساسی بر روی گنبد، پرده برداری از گنبد جدید در اردیبهشت ماه 1384 هجری شمسی به دست محمد تقی بهجت انجام شد.
چهار پادشاه از صفویان، دو پادشاه از قاجار، و همچنین تعدادی از شاهزادگان قاجار در این مكان دفن شدهاند.

در طی دورههای مختلف كه از آغاز بنای حرم میگذرد، اشیاء گرانبهایی در آنجا گردآمده است كه زائران و مجاوران حرم وگاه فرمانروایان دور و نزدیك آنها را هدیه كردهاند.
پیش از تأسیس موزه، طی سالیان دراز چون جایی برای نگهداری این اشیاء نبود و اینها به صورت پراكنده در اطراف بقعه و حرم انباشته شده بود، برخی از میان رفت. در ۱۳۱۴ش وزارت معارف وقت محلی را در غرب حرم زنانه در نظر گرفت و پس از نوسازی به موزه آستانه اختصاص داد. بعدها موزه را به محلی در جنب مدرسه فیضیه، در كنار دفتر تولیت آستانه انتقال دادند و در جای ساختمان موزه سابق، مسجد موزه را بنا كردند.
در این موزه اشیاء نفیسی چون قرآن های خطی، دوازده قطعه فرش قبر پادشاهان قاجار، قسمتی از پرده كعبه كه توسط امام خمینی اهدا شده، مسكوكات كهن و گرانبهای زرین و سیمین اسلامی از عصر خلفای عباسی تا روزگار معاصر، قالیچههای نفیس، درهای زرین و سیمین، قندیل و چلچراغ و شمعدان و بسیاری چیزهای دیگر نگهداری میشود.
پیش از تأسیس كتابخانه آستانه، مقداری از كتابهای نفیس خطی و قرآنهای مذهب و گرانبهایی را كه در طی سالیان دراز گردآمده بود، در حجرهای واقع در غرب صحن عتیق روی هم انباشته و جلوِ آن را دیوار كشیده بودند. در سال ۱۳۱۴ش كه مشغول ساختن موزه بودند، برخی از این كتابها از میان رفت. بقیه را در دو صفّه بزرگ برفراز صفههای داخلی ایوان آینه جای دادند.
در ۱۳۳۰ش، كتابخانهای مركب از ۲ سالن مطالعه و یك دفتر، روی حجرههای شرقی صحن عتیق، و ۲ مخزن كتاب روی مقبره مستوفی و غرفه مشرقالشمسین ساخته شد و آن كتابها را به آنجا منتقل كردند.
