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《本殿》
全国的にも少ない茅葺の神明造り。左右に棟持柱があります。基礎に台石を用いる他は、伊勢神宮の古制と同じです。
また、神宮は20年毎に遷宮がありますが、皇大神社には60年毎の式年造替の定めがあります。明暦2年(1656)の社殿造営にあたり丹後国主源朝臣京極高国が修築をしたことを記した棟札も残っており歴代藩主等の尊崇を受け行われてきました。しかし、明治5年(1872)に造営されて以後途絶え、ようやく138年後の平成22年(2010)に平成の大改修が行われました。
当神社の本殿の裏側には扉があります。遙拝形式の社殿で、かつては来訪神の信仰があったことがうかがえます。
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《右殿》
栲機千々姫命(たくはたちぢひめのみこと)
高天原から葦原中国(日本国)に降臨した瓊瓊杵尊(天照皇大神の孫)の母神。織物の神様として信仰される他、安産、子宝などの神徳をもつとされます。
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《左殿》
天手力雄命(あめのたぢからおのみこと)
天照皇大神が天の岩屋にお隠れになった時、戸を開いて皇大神を連れ出した大力の神です。技芸上達、スポーツ向上などの神様とされます。
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《小宮》
80余の小宮が、ご本殿を中心に、前後左右を囲んでいます。皇大神ゆかりの摂社の他、全国一宮など有験の社を集め、八方詣(八方除参り、八方開き参りともいう)などの信仰があります。かつて、節分の夜には裸参りの風習もあり、多くの方が参拝し、一つ一つの小宮にお参りし四方八方の厄を取り除き新しい年(立春)を迎えました。現在でも節分や年末年始など多くの方が八方詣をされます。
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《御門神社》
奇岩窓神(くしいわまどのかみ)・豊岩窓神(とよいわまどのかみ)が祭られています。この神様は、天岩戸を守る御門の神で、四方四隅、上下、八方十方からくる悪邪の厄を防ぎ祓い却け、しかも、出入りする者のあやまちを直してしまわれる厄神さんの本宗です。