殿面阔三间，建筑面积118.5平方米，现存的梁架基本为元朝之物，殿内采用减柱法，檐下斗拱大而有力，檐下斗拱带替木，嵴檩施用叉手，柱头设有卷刹，体现了元代建筑的手法。灵严寺大殿是北京地区少见的元代木结构建筑。1995年，“灵严寺大殿”被公布为第五批北京市文物保护单位。