公元690年，中国历史上唯一的女皇武则天登基称帝、改唐为周，建立武周政权。号“圣神皇帝”，定都于“神都”洛阳。她在贯穿南北的中轴线上，以乾元殿为基础修建了明堂、天堂、天枢等建筑，构成了一条壮丽的天际线，使紫薇城的立体轮廓和风貌气势显得更加辉煌壮丽。明堂是儒家的礼制建筑，为古代帝王明政教之场所，凡祭祀、朝会、庆赏、选士等大礼典均在此举行。

明堂是唐代所建最高大的木构建筑，充分显示了唐代极盛期建筑的高度水平。据记载，明堂方300尺(88米)，为多边形,圆顶;高294尺(86米)，分三层，下层布政，中层祭祀,上层是圆顶亭子，上立高 1丈的涂金铁凤，屋顶铺木胎夹纻漆瓦。明堂有上下贯通的巨木中柱，作为斗栱梁架依附的主干。武则天证圣元年(公元695年)，也就是武则天称帝后的第五年，武则天的面首薛怀义失宠后放火烧了明堂身边的天堂。由于明堂离天堂过近(考古勘察两者之间的夯土地基仅距16米)，延及明堂，二堂俱毁。695年3月，武则天又下诏造明堂。696年3月，新明堂落成。武则天死后，于737年拆去上层，恢复为乾元殿。安史之乱中明堂被叛军和回纥兵两次焚烧，于公元762年被彻底损毁。象征国运的明堂在见证大唐盛衰沉浮与荣辱变迁后，在战火中轰然倒塌，化为焦土残垣。现在的明堂、天堂均为2014年重修。