Als zelfstandig architect heeft Fergusson niet veel achtergelaten, maar hij was als adviseur betrokken bij de constructie van het Crystal Palace voor de Great Exhibition van 1851 en de Royal Albert Hall. Zijn onderzoek naar de historische bebouwing van Jeruzalem zette hem tot de theorie dat de Omarmoskee, en niet de Heilig Grafkerk, over het graf van Jesus gebouwd is. Hij schreef artikelen om zijn theorie te verdedigen, en de controverse die hij ermee veroorzaakte was mede aanleiding tot de oprichting van het Palestine Exploration Fund.