位于阳泉市郊区荫营镇林里村，南距市区12公里，占地面积7000平方米。始建于北宋熙宁五年(1072)，重修于宣和四年(1122)，元、明、清代屡经修葺。主要建筑有正殿、献殿、南北配殿、过门马殿、围插廊、戏台、忠恕牌坊、落箭亭、饮马亭等，组成一个气势雄弘、古朴典雅、极具文史科研价值的宋代建筑群体。
关王庙正殿是全国现存最早的武庙建筑。面阔三间，进深六椽，单檐九脊歇山式。平面长宽等同，呈方形，由台基、墙柱、斗拱、梁架、屋顶组成。前檐廊一间，深邃而幽静。立卧栏板和斗拱枋椽肥硕而笨拙，由四根粗壮的立柱撑起。殿内结构严密而规整，四椽袱接乳头用三柱，栏额转角不出头，五铺斗拱作双抄。门板及框架宽厚严实，破子三棱直棂镶嵌于两侧。平梁上蜀柱密布，脊部负荷由叉手传递。24组五铺斗拱，承托着梁架和240根卷刹丈椽出檐。四檐角高挑，伸展显著。琉璃兽形体玲珑，下悬铸铁铃铎风动而鸣，清脆悦耳。悬鱼博风粗犷显赫，歇山殿顶举折平缓。鱼尾式琉璃大吻置于两端，仰鼻皱眉，张口瞪目。齿纹式滴水瓦与荷花枝叶勾头瓦四檐沿用，九脊十兽四套头创意独特。鬼斧神工般的关王庙正殿，历经千年沧桑，仍然保持着宋代《营造法式》的建造规范。1981年被收入《中国名胜词典》，1986年被确定为山西省重点文物保护单位，1996年确定为全国重点文物保护单位。
关王庙所在的林里村，流传着许多关王庙的民间故事，其中的“锯末面柱乱砍椽，大殿内外一般宽”的传说最具传奇色彩。当年，赵州桥造成后,鲁班奉旨率天下能工巧匠离开赵州古城，西上太行山，来到林里村，接下了修建关王庙的硬头活儿，并立下生死状，限定在四月十八日这一天竣工。如若延续工期,当以死罪处斩。日月如梭，光阴似箭，眼看良辰吉日要到，可偏偏还缺少一根大柱。鸡声起，三更夜，鲁班爷急中生智，捧起白哗哗的锯末面,再蘸上黏溜溜的红土浆，三下五除二，大柱做造成。五更时分东方白，大殿两檐角尚未封口。鲁班爷顾不得细想，伸手抓来便扔，左一根，右一根,快如流星赶月，状似二龙出水，乱砍椽由此而成。鲁班在椽面上题道：“假若日后重修此檐角，比吾能者多一根，不及吾者少一根。”此刻天已大亮，钦差官员前来验工，先量殿里,后量殿外，又发现“内外一样宽”。“锯末面柱乱砍椽，大殿内外一样宽”的“三大奇绝”代代相传。前两项已经验证，而后一项尚未破解。正因为有这样一个神秘的地方，吸引了众多游人学者，在观光览胜之余，共同探讨这个千古之迷。
关王庙坐落于风景秀丽的玉泉山腰。玉泉山古称松林山，林里村名即源于此。关王庙落成后，因“玉有洁白温润之德，泉有本源澄清之义”,故改称玉泉山。极目远眺,“西山蜿蜒而至,分支派别,以钟于此。观其松柏交翠，梧槐耸青，枫叶烧丹，寒林积雪”，“曾无虎豹之淹留，鸣鸟四时而翔集”。清代文人墨客曾留诗两首,描绘玉泉山风光。其一为：春雨拟冠山之秀，秋烟争帽石之光，夏云绕奇峰舞鹤，冬雪荡碧霭清晨。其二为：春山澹冶而如笑，夏山苍翠而如滴，秋山明净而如妆，冬山惨淡而如睡。
关王庙历经沧桑，衰而复兴。1984年，郊区政府发出《关于保护林里玉泉山关王庙的通知》。1991年，省、市、区共同投资，由山西省古建筑研究院负责施工，对关王庙正殿进行了落架大修。1993年，关王庙二期工程告竣，献殿、马殿、南北配殿重修一新，安置彩塑9尊。列入“国保”后，根据保护文物和发展旅游的需要，郊区政府加大开发力度，于1999年和2001年两次投资共计50万元，增建了朝圣台阶、登山云梯、石桥、石牌坊及停车广场等配套设施。修葺一新的林里关王庙镶嵌于丛林之间,巧夺天工,如诗似画，人文建筑与自然风光浑然一体，使观者心旷神怡，让游人流连忘返。
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