大殿始建于宋庆历四年（1044），政和二年（1112），绍兴九年（1139）复回原址，明成化十八年（1482）重建，几经废兴。漳州府学亦设于此。现建筑由仪门、大成门、两庑、丹墀、祭台、大成殿等组成，占地面积2600多平方米。朱熹知漳州，曾每旬之二日必领官属至此“视诸生讲小学为正义”。郑成功、黄道周等都曾到此祭祀孔子。

主体建筑大成殿，为明代建筑，坐北朝南，面阔五间（23.2米），进深六间（23.7米），重檐歇山顶。花岗岩大石柱支撑着抬梁式木构架，下檐梁架皆为插入金柱的三步梁架，硬挑单挑出檐。金柱柱径达0.8米。上檐在额枋之上施弯拱叠枋偷心式斗拱一圈，除柱头及转角外，补间斗拱施一至二朵，斗拱外檐出檐部分为七铺作单抄三下昂单拱偷心，斗拱之上设井口天花。屋檐起翘显着，两山山尖升起较高，正脊弯起，山花挑出山柱之外，保留了早期闽南建筑特征，具有许多宋元木构手法。殿前六根蟠龙檐柱，形象生动，雕工精美，是闽南大型殿堂建筑的重要实例。庙内尚存元延祐、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《重修漳州学宫碑》为康有为晚年所撰并书，笔力雄健。

2001年漳州府文庙大成殿作为明代的古建筑，被国务院列入第五批全国重点文物保护单位。