日坛作为帝王朝拜太阳神的场所，它的主要建筑便是祭坛。这座祭坛位于整个日坛的东南边，是皇帝举行正式祭礼的地方。祭坛是一个方形的建筑，长宽均为五丈，高为五尺九寸，坛面在明代是红色琉璃，象征温暖红火的太阳，清代时改为铺墁金砖（金砖：所用方砖质地坚硬，敲打时有金属之声，所以称为“金砖”。还有一种说法，说这种砖一块便价值一两黄金，所以叫“金砖”）。
随着清朝国运的衰败，祭日之礼被废弃，这使得日坛的护坛工作也逐渐荒废，护坛官员也随之撤销，过去的皇家禁地成了无人管理的荒郊野刹。民国成立后，日坛作为前朝旧物，更是无人问津。坛庙被破坏得十分严重，荒草丛生。
新中国成立之后，日坛也迎来了新生。1954年，在中央的支持下，北京市政府决定将日坛建成文化休息公园，为附近居民服务。
1984年，它被定为“市级文物保护单位”。进入21世纪后，日坛公园的发展迎来了新的契机，公园管理也日渐“规范化、标准化、科学化”，以服务广大群众。2002年，日坛公园被评为北京市首批精品公园。2006年，晋升为全国重点文物保护单位。
2010年，在建坛480周年之际，公园按照“尊重历史，修旧如旧”的原则启动了修缮工程，范围包括圜坛、神台、北天门、西天门、七间殿、具服殿大门及院墙、宰牲亭、神库大门及院墙等古建筑。圜坛地面上原有的水泥地砖全部被挖起来，重新铺上传统的精制青砖；围墙则用烧制好的新琉璃瓦替代已破损的旧瓦，并添配檐头，抹上红灰。这次修缮工程也是日坛公园自成立以来规模最大的一次。