آتشکده ی آذرگشنسب یکی از سه آتشکده ی بسیار مهم ایران در زمان ساسانیان بود.
آذرگشنسب (آتش شاهی یا آتش سلحشوران) حافظ جنگجویان بوده و به عنوان نماد وحدت کشور از احترام والایی برخوردار بوده است. آن چنان که پادشاهان ساسانی پس از تاج گذاری از تیسفون پیاده به زیارت آن می رفتند و از غنایم جنگی خود هدایای بسیاری به آن تقدیم می کردند.
« آذرگشسب » به معنی «آتش اسب نر است» و بر پایه ی افسانه های ایرانی دلیل نام گذاری این است که کیخسرو بهنگام گشودن بهمن دژ در نیم روز با تیرگی شبانه که دیوان با جادوی خود پدید آورده بودند روبرو شد. آنگاه آتشی بر یال اسب وی فرود آمد و جهان را دیگر باره روشن کرد و کیخسرو پس از پیروزی و گشودن بهمن دژ، به پاس این یاوری اهورایی، آتش فرود آمده را آنجا بنشاند و آن آتش و جایگاه به نام آتش اسب نر (گشسب یا گشنسب) نامیده شد.
هرچند بررسی های تاریخی، شروع به ساخت آتشکده را زمان پیروز اول ساسانی در اواسط سده ی پنجم میلادی نشان می دهند.
بنای نخستین از خشت ساخته شده است و طرح آن چنان کامل بوده که جایگاه بناهایی که بعدها در این مجموعه ساخته شد از ابتدا در نظر گرفته شده بوده است. در جریان قیام مزدکیان این مکان مورد بی توجهی و بی اعتباری قرار گرفت. اما پس از سرکوب قیام یک نوسازی همه جانبه آغاز شد و خسرو اول (خسرو انوشیروان) در سال 529 میلادی آتش شیز را از آتشکده ی شیز در شیز قدیم (احتمالا آبادی لیلان امروزی) به این مکان منتقل کرد و از آن پس این مکان که شیز نامیده شد [ تلفظ شیز به پهلوی گنزک است که این نام بر گرفته از دریاچه ی چیچست (ارومیه) می باشد ] نماد وحدت ملی و یکسان سازی دین کشوری گشت.
مصالح استفاده شده در بناهای این دوره ترکیبی از سنگ و خشت بوده است . در سال 627 میلادی و در زمان خسرو پرویز، در جریان لشکرکشی هراکلیوس امپراتور بیزانس آتشکده غارت و ویران شد. هرچند که برطبق گفته های ابودلف آتش آذرگشنسب تا سده ها پس از این تخریب هم چنان روشن ماند.

  شیز که شهر اجرای آیین های مذهبی - حکومتی بوده حصاری عظیم از سنگ و ساروج به شکل بیضی با دو دروازه داشته است. حصار به 38 برج و راهرویی دفاعی جهت دسترسی به اتاقک این برج ها تجهیز شده بود. در زمان ساسانیان راه اصلی ورود به شیز دروازه ی شمالی بوده است. نکته مبهم در معماری دروازه ها نحوه ی بسته شدن آنهاست؛ زیرا آنها فاقد هرگونه حایل برای در هستند هم چنین هیچ جایی برای پاشنه ی در، در آنجا به دست نیامده است. زائران پس از عبور از دروازه ی شمالی روبروی خود دیواری را می دیدند با ارک های نیم دایره ای که تمام تأسیسات داخلی را دربر می گرفت. این حصار داخلی چهار دروازه به خارج داشت و گذرگاهی طاق دار به این دیوار متصل بود که از راه این دالان بخش های مختلف داخلی با یکدیگر در ارتباط بودند. پس از عبور از دروازه ی شمالی این حصار داخلی که به شکل یک اتاقک مستطیل شکل بوده زائران وارد حیاطی بزرگ می شدند که توسط سرسراهای ستون دار احاطه می شد. در جنوبِ میان سرای (حیاط) یک ایوان قرار داشت که با عبور از آن زائر وارد بخش اصلی آتشکده آذرگشسب شده و آن دالانی بود که آتشگاه را احاطه می کرد. آتشگاه، چهارتاقی آجری بوده با سقفی گنبدی.  زائر می توانست در دالان پشت نرده های باریکی بایستد و مراسم نیایش را مشاهده کند. در میانه ی کف چهارتاقی یک گود چهارگوش به عمق هشت ردیف آجر وجود داشت که محل قرار گرفتن آتشدان بود. هم چنین در این اتاق چهار سکو از سنگ ماسه جهت قراردادن برسم و نیز تعدادی میز یا نیمکت از آجر برای آماده کردن مخلفات مربوط به نوشابه ای که در مراسم نیایش نوشیده می شد وجود داشته است. موبدان در کنار آتشدان دهان خود را می بستند تا آتش را با نفس خود آلوده نسازند و نیز دستکشی به دست می کردند تا چوب های از قبل تطهیر شده را که با انبر روی آتش قرار می دادند، آلوده نکنند. این مراسم همراه با خواندن سرودهای اَوِستای کهن و متن هایی از تعالیم زرتشت بوده است. در جنوب دالان زائر می توانست از طریق ایوان جنوبی به کنار دریاچه راه پیدا کند.

   دریاچه تخت سلیمان را تالارهای ستون دار دربرگرفته و فضایی مانند حیاط مسجد جامع اصفهان را ایجاد کرده بود که تصویر این بناسازی دور دریاچه را در حاشیه ی ظرف بُرُنزی معروف ساسانی در موزه هنرهای اسلامی برلین می توان مشاهده کرد. در شمال دریاچه، سه ایوان در شرق و غرب و مرکز وجود داشت که در جنوب آن احتمالا یک ایوان بوده ولی آثار آن از بین رفته است. گمان می رود تخت تاقدیس (تخت معروف خسرو پرویز) برحسب این که خورشید برای یک اقامت مطلوب در چه موقعیتی قرار داشته در یکی از این سه ایوان قرار می گرفته است. در واقع برخلاف نوشته ی ابودلف، تخت قابل چرخش نبوده است بلکه با اسب به موقعیت مناسب برده می شده است. بناهای مجموعه ی شمال دریاچه به دو قسمت اصلی تقسیم می شدند که دالانی آنها را از هم جدا می کرد. بخش غربی این مجموعه یا آتشکده ی مغا، بجز بخش هایی که ذکر شد شامل این قسمت ها نیز بوده است : چهارتاقی چلیپا مانند که به دالان دربرگیرنده ی چهارتاقی وصل بوده است. درباره آن دو حدس وجود دارد، یکی این که «یزشن گاه» یا محل نگهداری آتش زمانی که در معرض دید نیست بوده و دیگر آن که مکان مقدسی در ارتباط با پرستش آب بوده؛ زیرا که پرستش آتش رابطه ی نزدیکی با پرستش آناهیتا، ایزد آب داشته است. در مرکز کف این چهارتاقی سکویی از آجر ساخته شده است. که هم می توان فرض کرد که در چهارگوشه ی آن آتشدان های سنگی قرارداشته و هم شباهت بسیاری با حوض دارد مخصوصا که درزهای آن رسوب گرفته اند. هرچند در سمت راست میان سرای ورودی مجموعه ی بزرگی از اتاق ها به دور یک فضای مرکزی مربع شکل قرار گرفته که احتمال بیشتری دارد که نیایشگاه آناهیتا بوده باشد. فضای مرکزی این مجموعه، اتاقی دارای هشت ستون بزرگ است که توسط دالان پهن تاقداری پیرامون شده است. در میان این فضا یک سکوی چهارگوش شکل وجود داشته و احتمال دیگری برای کاربرد این مجموعه داده می شود و کاربرد آن به عنوان انبار چوب های روشن نگهدارنده ی آتش مقدس در زمستان است. در چهارتاقی چلیپایی، اتاق هایی با رف (طاقچه) هایی در دیوارها دیده می شوند و احتمالا آنها خزانه های آتشکده بوده است؛ باغ هایی نیز وجود داشته است که از ترکه های درختان آن برسم تهیه می کرده اند.