Công trình trung tâm của cung Diên Thọ là tòa Diên Thọ chính điện, xây bằng gạch và gỗ sơn đen. Chính điện xây hình chữ nhật, rộng 27,5m, dài 34,7m, diện tích gần 960m². Nền điện cao 1 thước 4 tấc khoảng 56 cm, thềm trước điện có 3 bậc đá xanh, thềm sau điện hai bên có 2 bậc đá xanh.