沁县大云院大殿大殿面阔三间，进深六椽，平面呈正方形，为单檐悬山顶式建筑，屋顶铺有灰色屋瓦
大殿建筑在高1米有余的砖砌塔基之上，明间开门，两次间辟窗
大殿的梁架结构为四椽桴对前后札牵，简练古朴，构筑合理
所谓札牵是宋代建筑的专有名词，也就是将梁头搭在柱头，然后搭在铺作斗拱之上，这种建筑方法在宋代建筑中十分常见
另外，大殿的斗拱为四铺作单抄，也是早期斗拱的结构特征
此外，大殿屋脊构筑有精美的琉璃鸱吻，山墙之上装饰的悬鱼和惹草图案均点缀得当
尤为重要的是，大殿内东西山墙残存着不到40多平方米壁画，图案复杂精美，格调高雅
殿内明间上部添置天花板为明清重修时后加之物
东西山墙顶端残存40多平方米壁画,图案精美，格调高雅，已被近人白灰涂沫，几乎无法辨认
屋面坡度较为和缓，出檐较深，檐出微微向上，具有柔和飘逸之美感
正脊垂脊琉璃鸱吻、吞口，脊刹垂兽色质浑厚， 图案精美
壁画的下部内外护墙部砌筑有2.5厘米厚的防潮隔板，是为了保护墙基免受腐蚀，以维持整座建筑的稳固
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