古人认为，明堂可上通天象，下统万物，天子在此既可听察天下，又可宣明政教，是体现天人合为一体的神圣之地。古代帝王凡祭祀、朝会、庆赏、选士等大礼典均在此举行。1995年发现明堂遗址部分发掘延续至次年，其具体位置在今大同市区东南向阳东街一带，东起大同一中(原云中大学--大同职业技术学院)西南角，西至柳航里小区西沿，南迄城区四十五校西墙外，北至柳航里原大同职业技术学院3号家属楼西的小区停车场。已探明这处圆形遗址直径为289至294米，占地面积达百亩。遗址中央是一方形夯土台基，边长约43米，是主体建筑“明堂”所在地。遗址总平面呈圆形，在圜形水沟的内侧，设东、南、西、北四门，南门与西门的遗址规模宏大。依照相关资料推算，建筑规模相当于现存北京天坛的3倍。可惜受到当时社会条件局限，地处闹市无法进行下一步详细考古。
北魏王朝是鲜卑族建立的北方政权，也是南北朝时期北朝头一个王朝。北魏平城明堂据《魏书·高祖纪》记载：太和十年(486)秋七月“诏起明堂、辟雍。”而真正开始修建是在太和十五年(491)夏四月，并且在修筑明堂的同时还修筑了太庙，《魏书·高祖纪》记载：“经始明堂，改营太庙。”工程进度特别快，仅仅用了半年的时间，明堂和太庙就修筑完成了。此时文明太后刚刚故去，而由太后与皇帝共同主持的班禄制、均田制和三长制改革已经完成且收到实效，国家进入了鼎盛期。这样的政治、经济条件成就了明堂，明堂便也成了国力的炫耀和时代的标志。这一点可以从平城明堂本身得到验证。《魏书·高祖纪》记载：太和十五年(491)冬十月“明堂、太庙成。”这不仅是中国历史上独一一座由少数民族政权建造的明堂，而且该明堂内部增设了浑象，顶部修建了灵台，集天文观察、演示和月令于一体，兼有了天文台的作用。《水经注·漯水》记载：平城“明堂上圆下方，四周十二堂九室，而不为重隅也。室外柱内，绮井之下，施机轮，饰缥碧，仰象天状，画北道之宿焉，盖天也。每月随斗所建之辰，转应天道，此之异古也。加灵台于其上，下则引水为辟雍。水侧结石为塘，事准古制，是太和中之所经建也。”
北魏平城明堂是由李冲来设计建造的，据《魏书·李冲传》记载：“冲机敏有巧思。北京明堂、圆丘、太庙，及洛都初基，安处郊兆，新起堂寝，皆资于冲。”这里的“北京”就是指的平城，是迁都洛阳后对平城的称呼。李冲不仅设计修建了明堂，还有古代祭天的圆形高坛圆丘和供奉皇帝先祖的太庙，包括后来北魏迁都洛阳划定基址、设置郊庙之地、新修宫殿都全靠李冲。值得一提的是，虽然现在对明堂的具体设计修建没有查到更多资料，但就当时在修建太庙时，因北魏孝文帝大力推行汉化政策，时命蒋少游赴洛阳测量了魏晋故庙基址，然后依据其样式建造。至此，北魏重新修建的太庙脱去了鲜卑旧俗，成为一座符合汉族传统帝王体制的建筑。由此可以推想到，当时明堂的修造也应是参照了汉族传统帝王建筑而修建的。
主要遗址是中心及东南西北共5个建筑遗址的夯土台基，以及外环于周边四个台基的一条圜形河道。中心台基长宽各42～43米，应为筑明堂太室即太庙，可惜它正好被压在柳航里小区一座楼下。四方的夯土台基应为明堂东南西北四门或四处堂室（更可能是被称为四门之学的太学）。根据已发掘的西、南两个夯台及建筑遗存，四方台基皆向外呈凸字形，面阔29米，进深16～17米。台外的圜形河便是辟雍了，以其形同玉璧名之。辟雍河宽17～22米，整齐的砂石砌成堤岸，并以河泥防渗。河以碎石铺底，颇为考究。
据清道光《大同县志》载，此处原名八圪瘩（上世纪三四十年代日军占领期间修飞机场才将8个圪瘩连同中心台基上唐代因址而建的魏孝文帝庙残址夷为平地）。想来当初这里是有8个夯土台基的，每个夯土台都是一处大的建筑，不仅有明堂、太庙、太学、灵台及四门，可能还包括南面专作祭天的圜丘。这一组王朝建筑群，再加上东面皇帝劝耕的藉田、药圃，北面高耸入云的永宁寺七级浮图以及皇舅寺和佛塔，京邑帝里，令人神往。从发掘中出土的大量精美石料、表面磨光的大瓦以及直径18厘米的兽面瓦当，也可窥见一斑。
北魏平城明堂是少数民族政权和民族融合的产物。随着封建化的推进，鲜卑拓跋氏与其代北各部族、融入北魏政权的中原士族和周边新加盟的少数民族的交融愈益深广。太和十年，魏孝文帝拓跋宏在平城“始服衮冕，朝飨万国”，并以“法服御辇祀于西郊”。大臣们也“始制五等公服”。这个大的历史背景，标志着鲜卑少数民族政权的成熟，也就在这一年下诏营建明堂。平城明堂是我国历史上独一由少数民族政权建造的明堂，也是迄今为止除长安、洛阳而外发现的又一座明堂。这座明堂建造的时间、地点都说明，它本身就是中世纪中华民族夷夏交融的产物。长安和洛阳的明堂，都是明堂、太学、灵台分置，而平城北魏明堂却是合三为一的。辟雍环明堂，考古实物已经证明太学和明堂建于一处，而作为宣扬教化的形象代表“三老五更”高处明堂则史有明载。灵台就在上圆下方的明堂上，而且其“室外柱内”的“绮井之下”彩绘北半天的星空，并且置有机轮，天象逐月而变。太和十六年正月孝文帝先是登灵台观云物接着又降居青阳左个布政。不仅明堂、太学、灵台三而为一，明堂太室也兼有太庙功能。太和十六年（492年）正月依据“严父配天”的常礼“宗祀显祖献文皇帝于明堂，以配上帝”，同年九月又“大序昭穆于明堂，祀文明太皇太后于玄室”。在明堂序祖宗昭穆，实际上就是把七庙之享迁入明堂，明堂便成了太庙。这不仅合了蔡邕《明堂月令》关于明堂、清庙、太庙、太室、太学、辟雍，“异名同事，其实一也”的说法，把听政布政、施行教化、祭天祀祖、观云物，察符瑞集于明堂一身，也体现着北魏政权崇简、尚实的民族品格。
1995年5月北魏平城明堂遗址在位于大同城南近郊被发现，它成为《水经注》所记诸多平城建筑中先被发现的。经过1995年、1996年、2015年三次科学发掘，基本探明了北魏平城明堂的遗址布局、覆盖范围，与《水经注·漯水》记载一致。
2008年，本着既充分挖掘城市历史文化内涵、体现城市文脉延续性，又满足现代文化生活需要、体现景观设计的思路，明堂遗址公园修复被列入历史文化名城复兴工程。2010年5月明堂公园在向阳街原址开工建设，设计参考历史文献及研究成果，结合考古发掘、云冈雕刻等实物及图像材料，经专家多方论证完善，力求接近北魏明堂形制和建筑布局原有的风貌，历经6年建设完工。工程为展览建筑，包括明堂主体、四门、围墙等，计划投资3500万元，总建筑面积6702.88平方米，其中明堂建筑面积为4628.88平方米，四门建筑面积为2074平方米，每个门占地近300平方米，建筑层数为地下一层，地上二至三层。较大檐口高度20.32米。还有一个暗层，窗户样式为古老的直棂窗，采用的是波罗格木料，与明堂尖顶构成了一幅别有韵致的图画。明堂建筑高度为27米，上圆下方，穹宇重檐，覆盖琉璃瓦，殿基周围有石质护栏。上圆下方效法着天圆地方。明堂外面环绕着环形的水池，是为辟雍。环水为雍(意为圆满无缺)，圆形像辟(辟即璧，皇帝专用的玉制礼器)，象征王道教化圆满不绝。在环绕水道的四面之上设四门，均为二层阁楼式建筑。
