万象神宫即武周明堂，于垂拱四年(688年)二月开始建造，十二月二十七日即建成，号“万象神宫”。
明堂的建造，标新立异，与汉以来在都城南郊高置的礼制性建筑不同，而是按周朝制度，“上堂为严配之所，下堂为布政之居”。
据《旧唐书·志·第二》记载：“凡高二百九十四尺，东西南北各三百尺。有三层：下层象四时，各随方色；中层法十二辰，圆盖，盖上盘九龙捧之；上层法二十四气，亦圆盖。亭中有巨木十围，上下通贯，栭、栌、绩，藉以为本，亘之以铁索。盖为鸾鷟，黄金饰之，势若飞翥。刻木为瓦，夹纻漆之。明堂之下施铁渠，以为辟雍之象。”唐代一尺的长度在29.4厘米-31.2厘米之间，所以明堂高度约为90米，占地面积约为8100平方米。
武则天时期，曾在此宴飨群臣，接受朝贺，发布政令。明堂建成之后，盛况空前。“永昌元年正月元日，始亲享明堂，大赦改元。其月四日，御明堂布政，颁九条以训于百官。文多不载。翌日，又御明堂，飨群臣，赐缣纁有差。自明堂成后，纵东都妇人及诸州父老入观，兼赐酒食，久之乃止。吐蕃及诸夷以明堂成，亦各遣使来贺。”
开元二十六年(738年)，玄宗认为洛阳明堂“体式乖宜，违经紊乱，雕镌所及，穷侈极丽”，遂于十月二日诏令将作大匠康素往东都毁明堂；开元二十七年(739年)，“素以毁拆劳人，遂奏请且拆去上层，卑于旧制九十五尺。又去柱心木，平座上置八角楼。楼上有八龙腾身捧火珠。又小于旧制周围五尺。覆以真瓦，取其永逸。”
安史之乱中，明堂经叛军和回纥兵两次焚烧，于762年最终被毁。
1986年，明堂遗址在今天洛阳中州路与定鼎路交叉口东北侧被发现
今天，隋唐洛阳城国家遗址公园建成，其中，明堂遗址保护展示是重中之重。新明堂并不是对历史上明堂的复原或仿造，而是一座兼具保护和展示功能的钢结构保护棚，保护和展示历史上明堂的遗址。