آرامگاه شاه اسماعیل که در مجموعه آرامگاه شیخ صفی‌الدین اردبیلی قرار دارد، اطاق کوچکی است به ابعاد ۲.۵ متر در ۳.۵ متر، با پوشش گنبدی آجری مستقر بر روی چهار پیلپوش (سه کنج) و چهار قوس متقاطع که از لبه هر سه کنج به لبه سه کنج دیگر زده شده است؛ به‌طوری که در منتهی‌الیه سقف، قوس‌ها به ستاره هشت گوش مقعری تبدیل می‌شوند. قسمت بالای دیوار‌ها و سقف را به‌شیوه ماهرانه‌ای با گل و بته نقاشی و روی آن‌ها با رنگ‌های مختلف و آب طلا تزیین کرده‌اند.
دیوار‌ها تا ارتفاع ۱.۶۹ متر از کف آرامگاه، با کاشی‌های خشتی آبی لاجوردی که روی آن‌ها با آب طلا نقش‌اندازی شده، پوشش داده شده است. آرامگاه شاه اسماعیل به‌عنوان بخشی از مجموعه آرامگاه شیخ صفی‌الدین اردبیلی، از جاهای دیدنی اردبیل به شمار می‌رود و در فهرست میراث جهانی یونسکو و آثار ملی ایران ثبت شده است.