大殿始建于宋慶歷四年（1044），政和二年（1112），紹興九年（1139）復回原址，明成化十八年（1482）重建，幾經廢興。漳州府學亦設于此。現建筑由儀門、大成門、兩廡、丹墀、祭臺、大成殿等組成，占地面積2600多平方米。朱熹知漳州，曾每旬之二日必領官屬至此“視諸生講小學為正義”。鄭成功、黃道周等都曾到此祭祀孔子。

主體建筑大成殿，為明代建筑，坐北朝南，面闊五間（23.2米），進深六間（23.7米），重檐歇山頂。花崗巖大石柱支撐著抬梁式木構架，下檐梁架皆為插入金柱的三步梁架，硬挑單挑出檐。金柱柱徑達0.8米。上檐在額枋之上施彎拱疊枋偷心式斗拱一圈，除柱頭及轉角外，補間斗拱施一至二朵，斗拱外檐出檐部分為七鋪作單抄三下昂單拱偷心，斗拱之上設井口天花。屋檐起翹顯著，兩山山尖升起較高，正脊彎起，山花挑出山柱之外，保留了早期閩南建筑特征，具有許多宋元木構手法。殿前六根蟠龍檐柱，形象生動，雕工精美，是閩南大型殿堂建筑的重要實例。廟內尚存元延祐、明洪武和正德、清康熙以及1924年和1936年立的重修碑碣。其中1924年的《重修漳州學宮碑》為康有為晚年所撰并書，筆力雄健。

2001年漳州府文廟大成殿作為明代的古建筑，被國務院列入第五批全國重點文物保護單位。