该庙坐北朝南,一进院落,南北长49.8米,东西宽25.5米,占地面积为1254.96平方米。中轴线上依次为山门、献厅、正殿,东西两侧分布有垛楼、廊庑、配殿、耳殿。
小会岭二仙庙献厅为清代建筑,台基高0.41米,面阔三间,进深一间,单檐卷棚顶。前檐柱头斗拱把头交项作,后檐为荷叶墩。梁架结构为六架梁通达前后檐,通檐用二柱,未设门窗,前后敞廊。
正殿面阔三间(7.75米),进深六椽(7.45米),平面呈方形,单檐歇山顶。屋顶举折平缓,出檐深远。檐下柱头斗拱五铺作,单抄单下昂,补间斗拱五铺作,双抄双下昂。梁架结构简洁严谨,用材粗大。门窗形制为明间设四扇六抹头格扇门,次间设门两扇,亦为六抹头格扇门,显为后人改制,但原有榫卯仍可寻见。整个殿宇的建筑形制、结构手法明显带有宋代建筑风格。
对于小会岭二仙庙的创建年代,各种资料颇有争议,很多资料显示建庙时期“不详”,但也有人说,它是山西东南部太行山封顶早的一处古代建筑。