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上院正殿为悬山顶三间（图5），山墙砌于左右檐边，外观似硬山。出前廊。顶灰脊灰瓦，吻兽、垂兽全，戗兽作鸟状，正脊为花脊，脊刹饰为相背之吻兽，中置万岁牌，题“天下太平”。左右各置小兽1、小螭尾1为饰。举折较高。前檐柱础为覆莲加鼓镜，圆木柱，略有柱升起，柱侧脚不明显。上置大额、平板枋，再上以座斗承梁头，补间亦各置1斗，饰以雕花翼栱。前金柱柱础鼓劲础三，东侧平柱础则为覆莲础，且此柱由下约高1尺之石柱与上面圆木柱对接而成。前金柱上端大额、平板枋上之斗栱则比较宏大，柱头科、角科外，平身科每间各1攒，角科、柱头科为单下昂三踩，耍头由梁头伸出刻作三幅云；平身科单翘三踩，每攒三缝，两次间耍头蚂蚱头，明间刻作龙头。整体上斗栱间距不同。梁架为五架梁对前单步梁，平梁上以脊瓜柱辅以角背、叉手承脊桁。正殿应为明代遗构。
烈女祠始创年代未详，清康熙二十八年（1689）《新建烈女山抱泉楼塑像绘壁记》碑言：“自后周始，历宋、元、明，迄于今，贞烈炳着，祈嗣禳灾，香火辐辏，越千载如一日也。”④将庙宇的创建时代追述在后周，实际上是一种猜测，其依据的是传说。但正殿留有较大的覆莲础，东垛殿前石幢上置以覆莲础，也很古朴。覆莲础是宋金建筑的重要特征，故不能排除宋金时期烈女祠即已存在的可能。
元代有了确切的记载。在钟楼底层内壁存元至正四年（1344）诗碣一方，诗云：“乱山深处有灵湫，三载传闻志未酬。今日敬焚香一柱，松风十里水神头。”“至正甲申九月既望敬谒”，碑末题“灵祠俚诗一首，同行幕客李良佐，教浩克敬，权州张准一，州事程明德谨书。”⑤时人言其为“传闻”中“灵湫”，已有了名气。
明代关于烈女祠的记载比较多，据此知道较大的修缮和改扩建有四次。第一次是在嘉靖四年（1525），“庙宇久倾坏，有住持庵主宋妙贵、善诱、开昌，纠同庙主郭经、乡老宋公良、李公文升等修理完备。”⑥第二次是嘉靖四十五年到隆庆六年（1572）。游栖于庙的僧圆树“遂乞施于坊乡间，随其所得，以次修举，路则石，庙则增以台，正殿三间，上而覆蔽，下而藩卫，罔不焕然一新。”⑦其中“庙则增以台”，未审是什么“台”。正殿重修了殿顶，并加固了墙壁。第三次是万历二十二年，有僧明徽“乞施于坊所得，重修南殿三间，上而覆，下而。”⑧第四次在天启六年（1626），因四川左布政文焕之妻杨氏染病月余不痊，梦圣母至而曰：“余乃水神也，不耐风雨摧残，尔其为我筑舍，我当起尔病。”于是捐资“修正殿三楹，东西曹司二楹，暨马房、僧舍、周门墙垣，一一增饰。”共花费五十余金⑨。以上提到的建筑有正殿、南殿、东西配殿、马房、僧舍，还建了“台”，其中东西配殿二楹，不同于现存三间的规模。可知明代庙宇主要是现存上院主体部分。
清代多次修建。顺治七年（1650），“拓开基址，周垒石壁，妆点神像，马殿、禅房等工一修葺。”⑩康熙十三年（1686），将当时的山门，即现存过殿扩建为三间；又将门前石磴拓宽为一丈。即现存牌楼到过殿的踏道。这次还“卜山前隙地，更为新建乐台。”11康熙二十三年，拓展修筑了通往圣母庙的车道。使“周道如砥。12康熙二十八年是庙史上的重要年份，新建了下院。当时人们“步西寻踏乱石坡荆棘，得石洞二，瑰异非常，载芟载辟，表而出之”，于是“筑阶砌壁，栋应楼其上，扁曰‘抱泉楼’”。又建“阁于楼中央，肖圣母像，绘图两壁。”13这里的“阁”当指神龛。康熙五十六年，对上院正殿、马王庙（即现存过殿）并