拝殿

阿佐ヶ谷神明宮の拝殿は、平成の大改修で独立新築された神明造で、檜やヒバの素木（白木）を活かした直線的な構成が特徴です。屋根は切妻造で深い軒があり、内部は木の温もりを感じられる開放的な空間になっています。外正面は玉砂利と板敷きが調和し、神域の静けさや参拝者の足音が響く神聖な雰囲気を演出しています。
以前は本殿と一体化していたものの、大改修で壁や仕切りを取り払い、拝殿を通して本殿・摂社に直接祈りを届けられる設計になりました。拝殿奥からは御垣内（三殿）を望むことができ、サイドや正面からも礼拝しやすい構造となっています。

本殿（御垣内三殿）

本殿は御垣内三殿となっており、正面に御祭神の天照大御神、向かって右手の摂社に月読尊、左手の摂社に須佐之男尊がお祀りされています。天照大御神の御社には太陽、月読尊の御社には月、須佐之男尊の御社には海と、それぞれ御祭神の象徴が装飾されています。全国的にも非常に珍しい三殿構成が特徴です。
かつて本殿は拝殿とつながっていましたが、2009（平成21）年の「平成の大改修」で別棟となりました。摂社の一部には、1990（平成2）年まで天祖神社（神明社・日枝社・北野社が合祀）と呼ばれていた御社の木材が使用されています。

御祭神

主祭神は天照大御神（あまてらすおおみかみ）です。また月読尊（つくよみのみこと）と須佐之男尊（すさのおのみこと）を配祀しています。三柱は、黄泉の国から戻られた伊邪那岐命（いざなぎのみこと）から最後に産まれた、神々のなかで最も貴いとわれる三貴神（さんきしん）。全国でも三貴子をひとつの神社でお祀りしている神社はほとんどありません。

降臨殿（祈祷殿）

拝殿の左手に位置する降臨殿（祈祷殿）の奥には、天照大御神の荒魂（あらみたま/伊勢神宮・別宮の神）と、豊受大神（とようけのおおかみ/伊勢神宮・外宮の神）がお祀りされています。
2009（平成21）に竣工した降臨殿は、可能な限り旧社殿の木材を用いた木造平屋神明造りで、外壁は漆喰仕上げ。屋根には約3,000枚の銅板が使用されています。

儀式殿

春分・秋分の日に、「合同祖霊祭」が行われています。子孫の守り神である祖先の御霊をなぐさめ、御遺徳を称える霊祭を繰り返すことで、御霊はさらに高い神々の列に加わると考えられています。