首先，从女神殿的结构上来分析。
女神殿总体长22米，宽2－9米。主殿长18．4米，有七室相连，前面有一横向的的单室。这种结构是非常典型的"亜"字形中国宫殿基本构造。 那座单室是前门室。"亜"字形主体有前一室。前二室，前三室，然后是中室，中室有左右两个侧室，最后是后室，这和明清故宫的格局非常相似，例如前门室就很类似故宫的前门。很明显，这种一殿多室的构造是部落大首领和各部落首领们聚会议事之处，保密性和等级性在层层入室的格局上显露出来。
当然，原始部落的首领和巫师常为一体或相辅相成的，女神殿也自然地具有殿庙合一的功能。
其次，从女神殿和女神塑像的尺寸上来分析。
女神殿目前共出土七个个体的女神塑像残件，归类于三类尺寸塑像的女神像。 第一类是真人大小；第二类是真人的2倍；第三类是真人的3倍。第一类和第三类都是在主室发现的，第二类是在主室的侧室发现的。
女神殿最窄处是2米。从前一室到前三室和后室的室宽都在2－2．5米之间。墙面是拱形升起。室内入地1米左右，这样地面上的拱顶就在1．5米到2米。所以，从室内地面到拱顶就在2．5米到3米。
真人2倍的女神像和真人3倍的女神像至少有2．5米－4．5米，就是座姿，也不象是整个塑像在各个室内可以自由地移动的，应该是以组合体的部件放入主室的，以组合体的构造来完成真人2倍和真人3倍的女神塑像是比较合理的。这也符合当时的塑造工艺。组合体的真人2倍女神像和真人3倍女神像都是侧室和中室出土的，特别是真人3倍女神像是在中室的中间出土的。说明这两尊像还是有供拜意义的，但不是给大众供拜的，而是给首领们供拜的，这在郭大顺先生的《红山文化》一书中已探讨了是给首领们供拜的可能性，首领们在中室供拜好真人3倍女神像之后，就进入东侧室商讨部落大事。
女神殿里是以组合体的形式在中室和侧室来供拜女神像，这就说明在女神殿里不是以祭拜为主的，而是以供奉形式为主。而侧室就是供奉之后的议事之处。
第三， 从女神殿和女神像的塑造材质来分析。
女神殿全部用土木结构，没有用一块石料。《牛河梁红山文化遗址与玉器精粹》一书中是这样描述女神殿的土木结构的："从南单室四边成排分布的炭化木柱痕分析，地上原立有木柱，柱内侧贴成束的禾草，再涂抹草拌泥土，形成墙面。"