居庸关北关瓮城内有一座建于明洪熙元年（1425年）的真武庙，据说是徐达将军因北征“屡有真武神助之”而建造。真武庙是个四合院落，其建筑都是蓝色琉璃瓦黄剪边覆顶。真武庙是北关瓮城唯一的一座寺庙。

山门殿悬挂横匾“真武庙”，供奉韦陀菩萨，左右站立哼哈二将。殿前有一对石狮。

真武殿是正殿，殿内供奉真武大帝（又称玄武大帝）。相传，真武是古代净乐国王的太子，入武当山修炼，功成后威震北方。元代加封真武为“元圣仁威玄天上帝”，成为北方最高神，明代加封真武为“北极镇天真武玄天上帝”。