تخته سنگ‌های آرامگاه با بست‌های فلزی معروف به بست دم چلچله ای، به هم پیوسته بوده‌، که بعدها آن‌ها را کنده و برده‌اند و اکنون جایشان به صورت حفره‌هایی دیده می‌شود که بیشترشان را تعمیر کرده‌اند.

بنای آرامگاه دو قسمت مشخص دارد:

• سکویی ۶ پله‌ای که قاعده آن مربع مستطیلی به وسعت ۱۶۵ متر مربع است.
• اتاقی کوچک به وسعت ٧/٥ متر مربع که سقف شیب بامی دارد و ضخامت دیوارهایش به ١/٥ متر می‌رسد.

پایه بنا (۱۳٫۳۵×۱۲٫۳۰ متر) از شش لایه پلکانی تشکیل شده‌است، که از آن‌ها اولی به بلندی ۱۷۰ سانتی متر، دومی و سومی ۱۰۴ سانتی متر، و سه عدد آخری ٥.٥٧ سانتی متر هستند. ارتفاع کلی بنا در حدود ۱۱ متر است. در ورودی آرامگاه در سمت شمال غربی قرار داشته و ۷۵ سانتی متر پهنای آن است. این درگاه کوتاه نیز دارای دو در سنگی بوده که از بین رفته‌است.

خزانهٔ آرامگاه، در بالاترین نقطه، شکل یک خانهٔ شیروانی ساده با یک ورودی کوچک در غرب را دارد. تا حدود صد سال پیش باور بر این بود که این بنا آرامگاه مادر سلیمان باشد و در دورهٔ اتابكان در زمان آل بویه با استفاده از ستون‌های باقی مانده از کاخ‌های باستانی مسجدی با نام «مسجد اتابکی» در گرد آن ساخته و یک محراب کوچک در خزانهٔ آرامگاه کنده‌کاری شد. در دههٔ ۱۹۷۰ بقایای مسجد پاکسازی شده و تکه‌های تاریخی به نزدیکی مکان‌های اصلی‌شان بازگردانده شدند.

در شیب سقف آرامگاه دو حفرهٔ بزرگ وجود دارد که برای سبک کردن سنگ‌ها و کم کردن از بار سقف ایجاد شده‌است و برخی اشتباها، جای نگهداری کالبد کوروش و همسر وی دانسته‌اند.

آرامگاه کوروش در همه دوره هخامنشی مقدس به شمار می‌آمده این امر باعث گردیده که در دوران اسلامی هم این تقدس حفظ شود، اما تعبیر اصلی بنا دیگر مشخص نبوده‌است و از سوی دیگر مردم هم ساختن بناهای با عظمت سنگی را خارج از قوه بشری می‌دانسته‌اند و به حضرت سلیمان که دیوان را برای کارهای دشوار در خدمت داشته‌است، نسبت می‌داده‌اند. به همین جهت آرامگاه کوروش را هم از بناهای آن حضرت می‌شمردند و آن را به مادر او نسبت می‌دادند و «مشهد مادر سلیمان» می‌خواندند.