先农坛始建于永乐十八年（公元1420年），当时它和天坛都在城外南郊。嘉靖三十二年（公元1553年）外城建成后，才被圈入城内。先农坛并非只一座先农坛，还包括太岁坛、观耕台、庆成宫、神仓、神祗坛等建筑，到清代时统称为先农坛。现在的规模形成于明嘉靖年间，以后历代都有修葺。全部建筑被内、外两道墙围住，占地130万平方米。
先农神坛在先农坛墙内西北隅，始建于明嘉靖年间，清乾隆时重修。神坛坐北朝南，是一座砖石结构的方形平台，一层，周长60米，高1.5米；祭祀先农的礼仪就在这里举行。坛北为正殿，殿内供奉先农神位，东西两侧是神库和神厨。先农坛的东南有一座观耕台，籍田仪式在这儿举行。观耕台原本是木结构的，始建于明嘉靖年间，清代乾隆十九年（公元1754年）才改为砖石结构。台南向，为方形平台，周长64米，高1.5米，比先农神坛稍大些。每年农历三月上亥日，皇帝要到这儿亲耕，行籍田礼。在清代，籍田礼举行的前一天，户部、礼部的堂官要和顺天府的官员把耕籍器具与农作物的种子送到太和殿丹陛下，待皇上龙目御览后，再授还给顺天府官，顺天府官捧着从午门左门出，放在备好的彩亭内，送到先农坛籍田处。
籍田仪式举行的当天清晨，午门钟鸣后，皇帝身着礼服，坐着龙辇，在陪耕文武官员的簇拥下，来到先农坛。先到先农神坛行祭礼，然后在具服殿换上明黄色的龙袍，稍微休息一下，由导驾官和太常寺卿充当导引，来到耕籍位。亲耕田就在观耕台的东面，共1.3亩，民间流行的“一亩三分地”的典故就是由此而来的。亲耕田两旁分为十二畦，由三公九卿从耕。皇帝在亲耕田面南站立，鸿胪寺官赞唱仪式开始，户部尚书、顺天府尹分别向皇上敬献耒耜、牛鞭，然后礼部銮仪卫、太常寺官导引皇上亲耕。明代的制度是皇帝右手扶犁，左手执鞭，往返犁三趟，府丞捧着装有种子的青箱，由户部侍郎跟着皇帝播种。亲耕之后，由教坊司乐工唱《三十六禾词》，礼部尚书、顺天府尹跪接耒耜、牛鞭，皇帝上观耕台看三公九卿籍田。亲耕仪式后，皇帝到斋宫，听礼部尚书跪奏终耕的亩数。后面还有一系列的赐茶、设宴、歌舞、杂戏等活动，直至皇帝乘辇回宫，午门再次钟鸣才宣告籍田礼仪结束。
先农神坛的东北是太岁坛，又叫太岁殿，祭祀太岁神。太岁神是值年之神。明嘉靖八年（公元1529年）曾设露祭，三年后建太岁殿，面阔7间，黑琉璃筒瓦绿剪边歇山顶，坐北朝南。每逢祭祀太岁、逢水、旱或出征、凯旋等重大事件时，皇帝要派官员来这儿行祭礼。太岁殿的正南是神祗坛，包括天神坛和地祗坛两座，建于明嘉靖十一年（公元1532年）。天神坛在东边，坐北朝南，方形砖石结构；地祗坛在西边，坐南朝北，也是方形砖石结构。天神坛祀风、云、雨、雷四神，地祗坛奉祀五岳、五镇、五山、四海、四渎之神，祈佑风调雨顺，国泰民安。
如今，北京古代建筑博物馆就坐落在先农坛内，人们虽然再也不会听到籍田礼乐的鸣奏，但却能领略中国古代华美建筑的风采。历代建筑的展示与祭坛建筑互为依托，相得益彰。先农坛并未被历史前进的车轮所抛弃，在新时代找到了自己合适的位置。
