Phủ Tiên Hương được xây dựng từ niên hiệu Cảnh Trị thời Lê (1663-1671), nhưng đã qua nhiều lần tu tạo, đến năm 1914, dưới thời Duy Tân, Tổng đốc Nam Định là Đoàn Triển đứng ra hưng công xây dựng, nên công trình còn lại đến ngày nay có quy mô bề thế hơn xưa nhiều. Phủ Tiên Hương có 19 toà với 81 gian lớn nhỏ, mặt phủ quay về phía Tây Nam, nhìn sang dãy núi Tiên Hương. Trước phủ có hồ bán nguyệt và một sân rộng, có ba toà nhà dàn hàng ngang hai tầng, tách mái. Đây là Phương Du, nơi đón khách tới hành hương. Phương Du có cấu trúc cân đối, các mảng chạm khắc trên các thành phần kiến trúc rất hài hoà, thể hiện hình rồng, hình phượng (hai trong bốn con vật linh). Tiếp đó là hồ bán nguyệt thả sen, được ghép bằng những khối đá lục lăng, có đường kính 26m. Hệ thống lan can xây quanh hồ rất mỹ thuật, hai cầu nước được chạm khắc hình con rồng với móng vuốt sắc nhọn. Phủ có bốn lớp thờ (4 cung):

Cung Đệ Nhất (chính cung) có một khám thờ, khảm trai. Bên trong có năm toà Long Cung, sơn son thếp vàng, nơi đặt năm pho tượng: Thánh phụ, Thánh Mẫu và Tam toà Thánh Mẫu.

Cung Đệ Nhị: được trang trí lộng lẫy, nơi thờ “Khải sinh Thánh phụ Trần Quý Công”,

Cung Đệ Tam: thờ “Khải sinh Thánh Mẫu Trần môn chính thất” và Trần Đào Lang (là cha, mẹ và chồng của Bà chúa Liễu Hạnh).

Cung Đệ Tứ: được chạm khắc tinh vi, thể hiện các đề tài hổ phù, phượng, rồng, vân ám... Trên các bức cốn được chạm khắc theo các chủ đề: “ngũ phúc”, “tứ linh”, “tứ quý”.