天堂內供奉著夾纻干漆大佛一尊，根據文獻記載這尊大佛“小指中猶容數十人”推想它的大小該為龍門石窟內盧舍那大佛的好幾倍。但是隨著薛懷義的失寵，公元695年他一把火燒了這座摩天大樓，如今只留下五重圓形承重基址。

新天堂為仿唐代建筑風格，外形如塔，外五層內九層，象征武則天九五之尊的歷史地位。加上臺基和寶頂，總高度約80米。其中，兩層臺基的內部是天堂遺址實物展廳。從室內的玻璃地板可將天堂及其周邊散水、水渠、柱礎、四周廊屋夯土基礎遺址一覽無余。

主樓內部按層分為多個展廳，布置了有關隋唐洛陽城及宮城區的相關歷史介紹、考古發掘情況、復原研究成果等。大廳二層有一幅長達22米的壁畫《萬國來朝》，由中央美院的當代壁畫大師王穎生教授、孫景波教授等多位大師聯手創作。