大雄宝殿始建于唐朝垂拱二年(公元686年)，先后经过唐、南宋、元、明几次受灾与重建，现存建筑物是明代崇祯十年(公元1637年)遗物。大殿通高20米，面宽九间，进深六间，面积达1387.75平方米，大殿出拱深远，外观雄浑，保存唐朝宏模巨制、巍峨壮观的建筑风格。
大殿正中供奉的是御赐佛像毗卢遮那佛，汉译大日如来，是佛教密宗的最高神抵。其两旁是五代王审邽修大殿时增塑的四尊大佛，依次为东方香积世界阿閦佛，南方欢喜世界是宝生佛，西方极乐世界阿弥陀佛，北方莲花世界成就佛，合称五方佛，也叫五智如来。这五尊大佛金光闪烁，衣纹清晰，神容慈祥，法相庄严，双手分别作说法、施与、接引、禅定等相，工艺精巧，令人叹绝。五方佛的胁侍有文殊、普贤、阿难、迦叶以及观音、势至、韦驮、关羽、梵王、帝释等诸天菩萨、神将共10尊。在大殿后正中供奉着密宗六观音的首座圣观音以及善才、龙女和两翼神态各异的十八罗汉。开元寺历代住持皈宗不一：有法相宗、律宗、净土宗、密宗、禅宗等宗派，而大殿却能保持这种罕见的规制，这既值得夸耀，也是值得研究的。
大雄宝殿还有一个百柱殿”的雅称。全殿原计划设立柱子一百根，后来因为需要放置佛像和腾出给佛教徒朝拜的地方，便加长了珩梁，减少了立柱，成为86根柱子的百柱殿”。崇祯十年(公元1637年)右参政、按察使曾樱与总兵郑芝龙重修开元寺紫云大殿时，将其中木柱全部换成石柱。百柱殿的柱子形式丰富多彩，有宋、元、明各时期的海棠花式柱、圆柱、方柱。楞梭柱、蟠龙柱等。尤其是殿后廊檐间那对16角形辉绿岩石柱，雕刻着古代印度和锡兰流传的古印度教大神克里希那的故事和花卉图案24幅，引起中外学者的极大兴趣。它与殿前月台须弥座束腰处的72幅辉绿岩狮身人面像和狮子浮雕，同为修殿时从已毁的元代主印教寺移来的。它们是宋元时期泉州海外交通繁荣发达，中外文化友好交流的历史见证。