大同帝君庙坐落在大同城内的东南隅，在府文庙北，关帝庙东南。由鼓楼东街过关帝庙，其东南有一条南北向的巷，曰“狮子街”，由狮子街南行，与一条东西向的帝君庙街相交，其东侧即为帝君庙址。大同府文庙遵经阁西侧亦有后门可通帝君庙街。
大同帝君庙，始建于明万历十一年（1583年），原名“文昌祠”，距笔者撰此文时，已逾四百二十八年矣。清《大同府志》载：“文昌祠，在府学北狮子街，明万历十一年巡抚贾应元建，有碑记。国朝康熙二十三年，知府周梦熊、知县朱作霖修。乾隆三十八年又修。”清《大同县志》载有贾应元在“文昌祠”建成后所撰的《新建文昌祠碑记》。据此碑文，当时的文昌祠“中构五楹为堂，堂中设像以待乞灵者，而绘九十七化於壁。又复增以寝殿，翼以廊庑，画栋周垣，庙貌森然严肃。”按此记载，当时的大殿面阔五间，内塑文昌帝君像，殿内墙上绘文昌帝君九十七化故事壁画，寝殿应该在大殿的后面，两侧建庑殿，殿、庑的梁柱上都有精美的彩绘。又据清《大同府志》记，文昌庙前有“佑文广化坊”，东有“翊赞元功坊”，西有“阐扬文明坊”。这三座坊可能就在现帝君庙山门外的帝君庙街上。
光绪二十八年(1902年)，废科举，兴学堂，占用帝君庙设立蒙学堂。民国五年(1906年)改为东南隅初等小学堂。民国六年改为大同县立模范国民学校。民国八年又改称大同县立国民学校。新中国成立后，帝君庙曾一度成为一家针织厂的加工车间，后废为存放杂物的地方。
至2008年，帝君庙因年久失修，残破不堪，仅存的一座面阔五间的二层阁楼和东西耳房及西配殿，却都已墙壁危倾、砖雕脱落，檩条糟朽。不过还可看的出二层阁楼是卷棚顶建筑，西配殿则为面阔三间的悬山顶建筑。笔者颇疑这座二层楼阁的大殿，就是寝殿。
大同市历史文化名城保护修复工作中，复建了帝君庙。复建后的帝君庙占地约5000平方米，为三进院落，前院为文昌帝君殿和东西配殿；中院仍为二层阁楼，两侧建配殿；后院较小，为传统的三合院。整个建筑高低相间，错落有致，清幽雅静。前院帝君殿及东西配殿、中院东西配殿五座殿中，共绘有以阴骘文为主的壁画故事73幅，寓意文昌帝君73化。壁画由中国美术学院的师生，以乐道堂旧藏《阴骘文图说》册页为主要摹本绘制。原画册无作者署名，不知为何人所画，但画法工细，人物神态生动，形象精确，有清宫廷画师的遗韵。现在帝君庙壁画虽无法与原画相比，却也精细逼真，优美绚丽。壁画图文并茂，能使人深入了解《阴骘文》意，体会人世间的善心善行，为新复建帝君庙的一大亮点，值得仔细欣赏。
2010年10月6日大同帝君庙举行了修复重光揭匾仪式暨开光法会，标志着帝君庙复建竣工。