先天殿又称正殿、大殿。在中院后部正中，是伏羲庙建筑群的主体建筑。明成化十九年至二十年（1483～1484年）创建的太昊宫是其前身，但原宫址未必是今殿址。嘉靖二年（1523年）扩建，时榜书“先天”因伏羲先天八卦而名。清顺治十年（1653年）、乾隆四年（1739年）、嘉庆十年至十二年（1805～1807年）间、光绪十一年至十三年（1885～1887）间屡经重建，始成今制。面阔7间计26.4米，进深5间计14.05米。殿雄距宽阔的露台之上，庄严宏伟，重檐歇山大顶衬以龙吻脊、雕花天宫宝刹，显得高贵典雅，气度非凡，虽屡经重修，依旧呈明代风貌。上檐殿身七架，下檐周匝回廊，间架结构自然，比例尺度合理。正面明间、次间、尽间隔扇门窗雕以龙、凤、仙鹤、麋鹿等吉祥动物图案，饰以牡丹、艾叶、松枝等植物，华丽精美。因阅历久远，色彩斑驳，时显苍桑气息。殿内伏羲圣像高3米有余，手托八卦，目光如炬，正襟危坐神龛中，灵气逼人。像右原有龙马雕像、左原置河图洛书石盘，民国30年（1941年）被十三临时教养院生产合作社拆除，现已依原样恢复。殿顶棚以井口天花和藻井（在正中）相伴装饰；井口天花镶嵌伏羲六十四卦卦象图，而藻井施绘河图和伏羲先天八卦图，将装饰和伏羲氏的业绩紧密结合，别具特色。 　　 明月之夜，置身中院，月光从古柏枝桠缝中筛落下来，银辉泻地，而先天殿檐牙上的老铁钟迎风摇曳，叮当声轻盈入耳，犹如超入化境。