大殿殿身面阔三间,进深八椽,重檐歇山顶,下檐系明代修葺时所加。殿平面呈四方形,当心间居中置“凹”形佛坛,坛上塑像不存。殿身属厅堂型结构。前金柱后退一架椽,在佛坛前留出较大的活动空间。除外檐柱外,檐柱和金柱都呈梭形,柱顶有覆盆式卷杀。檐柱下置石櫍和覆盆柱础,正面当心间檐柱的覆盆柱础上雕有花饰,金柱下则仅置石櫍。乳栿上蜀柱的下端改作鹰嘴状,为江南一带明清建筑中常用做法,亦为中国现存古建筑较早的实例。
殿身斗栱配置明间铺作三朵,次间和梢间各一朵;山面自南往北第一、二、四间各一朵,第三间三朵。上檐斗栱出跳系六铺作单抄双下昂,单栱造,第一跳华栱偷心,第二、三跳为下昂,昂面作人字形,下端特大。下檐斗栱用材小于上檐,五铺作双抄单横,偷心造,后尾双抄偷心。大殿屋面用灰色板瓦,无脊饰,也不施飞椽。子角梁向上反翘,使屋檐两翼角有很大起翘。
大殿内有宋宝祐二年(1254)铸造的铁钟,观音堂前存元代石狮一对,寺内有元泰定元年(1324)刻写的《重修延福寺记》和明天顺七年(1463)刻写的《延福寺重修记》石碑。1996年定为全国重点保护文物单位。